高中化学原电池燃料电池汇总之欧阳治创编Word文档格式.docx

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化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑（知道其缺点为会放出氨气）

银锌电池（纽扣电池）：

（负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH）

负极：

正极：

化学方程式Zn+Ag2O+H2O==Zn（OH）2+2Ag

*锂亚硫酰氯电池（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4-SOCl2）

8Li－8e－＝8Li+（氧化反应）

3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－（还原反应）

化学方程式8Li＋3SOCl2===Li2SO3＋6LiCl＋2S，

铅蓄电池：

（负极—Pb正极—PbO2电解液—浓硫酸）

放电时负极：

充电时阴极：

阳极：

总化学方程式Pb＋PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O

*镍--镉电池（负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）

放电时负极：

Ni（OH）2+Cd（OH）2

充电时阴极：

总化学方程式Cd+2NiOOH+2H2O

Cd（OH）2+2Ni（OH）2

*氢--镍电池：

（负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH）

LaNi5H6－6e—+6OH–==LaNi5+6H2O（氧化反应）

6NiOOH+6e—+6H2O==6Ni（OH）2+6OH–（还原反应）

LaNi5+6e—+6H2O==LaNi5H6+6OH–（还原反应）

6Ni（OH）2－6e—+6OH–==6NiOOH+6H2O（氧化反应）

总化学方程式LaNi5H6+6NiOOH

LaNi5+6Ni（OH）2

（二）燃！

料！

电！

池！

注意介质不同对产物的影响！

利用电解质提供的离子配平。

一、氢氧燃料电池

氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入O2，总反应为：

2H2+O2===2H2O电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：

1、电解质是KOH溶液（碱性电解质）

H2–2e-+2OH—===2H2O（氧化反应）

O2+H2O+4e-===OH—（还原反应）

总反应方程式 

2H2+O2===2H2O

2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）

负极：

H2–2e-===2H+（氧化反应）

O2+4H++4e-===2H2O（还原反应）

总反应方程式 

2H2+O2===2H2O

3、电解质是NaCl溶液（中性电解质） 

H2–2e-===2H+（氧化反应）

O2+H2O+4e-===4OH—

说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+2、.水溶液中不能出现O2-

3、中性溶液反应物中无H+和OH-—4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH-

Attention

书中原话：

除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料。

于是……

二、甲醇燃料电池 

1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）

正极：

总反应方程式

2.酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

总反应式方程式

三、甲烷燃料电池

2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

总反应方程式

四、丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）

1、电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）

总反应方程式C3H8+5O2===3CO2+4H2O（没有碳酸根）

2、酸性电解质（电解液H2SO4溶液）（与甲烷类似）

3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）（与甲烷类似）

五、丁烷燃料电池（电解质是掺杂Y2O3的ZrO晶体,,在熔融状态下能传导O2-）

总反应方程式：

六、CO燃料电池（总反应方程式均为：

2CO＋O2＝2CO2）

1、熔融盐（铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，

空气与CO2的混合气为正极助燃气）

四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）

总反应方程式N2H4+O2===N2+2H2O

※关于O2-（涨姿势）

（1）电解质为酸性电解质溶液。

在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和 

H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O,这样,在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O。

（2）电解质为中性或碱性电解质溶液。

在中性或碱性环境中，O2-离子也不能单独存在，O2-离子只能结合H2O生成OH-离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为 

O2＋2H2O 

+4e-=4OH-。

（3）电解质为熔融的碳酸盐（如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物） 

在熔融的碳酸盐环境中，O2-离子也不能单独存在， 

O2-离子可结合CO2生成 

CO32-离子，则其正极反应式为O2＋2CO2+4e-=2CO32- 

（4）电解质为固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇） 

该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过，故其正极反应式应为 

O2＋4e-=2O2-

（三）其他一些高考中出现过的电极方程式

锂电池二型（负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化，

Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中，以LiC6表示）

放电时负极:

LiC6–xe-＝Li（1-x）C6+xLi+（氧化反应）

Li（1-x）CoO2+xe-+xLi+==LiCoO2（还原反应）

Li（1-x）C6+xLi++xe-＝LiC6（还原反应）

阳极：

LiCoO2–xe-＝Li（1-x）CoO2+xLi+（氧化反应）

总反应方程式Li（1-x）CoO2+LiC6

LiCoO2+Li（1-x）C6

高铁电池：

（负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）

3Zn－6e-+6OH–==3Zn（OH）2（氧化反应）

2FeO42—+6e-+8H2O==2Fe（OH）3+10OH–（还原反应）

3Zn（OH）2+6e-==3Zn+6OH–（还原反应）

2Fe（OH）3－6e-+10OH–==2FeO42—+8H2O（氧化反应）

总化学方程式3Zn+2K2FeO4+8H2O

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH

LiFePO4电池（正极—LiFePO4，负极—石墨，含Li+导电固体为电解质）

Li－e—==Li+（氧化反应）

FePO4+Li++e—==LiFePO4（还原反应）

充电时：

阴极：

Li++e—==Li（还原反应）

LiFePO4－e—==FePO4+Li+（氧化反应）

总化学方程式FePO4+Li

LiFePO4

铁--镍电池：

（负极--Fe、正极—NiO2、电解质溶液为KOH溶液）

Fe－2e—+2OH–==Fe（OH）2（氧化反应）

NiO2+2H2O+2e—==Ni（OH）2+2OH–（还原反应）

Fe（OH）2+2e—==Fe+2OH–（还原反应）

Ni（OH）2－2e—+2OH–==NiO2+2H2O（氧化反应）

总化学方程式Fe+NiO2+2H2O

Fe（OH）2+Ni（OH）2

铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水）

4Al－12e－==4Al3+（氧化反应）

3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应）

总反应式为：

4Al+3O2+6H2O===4Al（OH）3（铂网增大与氧气的接触面）

镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg电解液KOH）

负极（Al）：

2Al+8OH–-6e-＝2AlO2–+4H2O（氧化反应）

正极（Mg）：

6H2O+6e-＝3H2↑+6OH–（还原反应）

化学方程式：

2Al+2OH–+2H2O＝2AlO2–+3H2

（四）题目是怎样吓我们的

试举例

金太阳P14T8

8.直接内重整熔融碳酸盐燃料电池（DIR-MCFC）技术具有在MCFC阳极气室内同时实现电化学反应与重整反应的物质和能量的双重耦合，可显著提高甲烷转化率，进一步提高燃料能量转化效率，提高电池发电效率等，具有明显开发优势。

以富含甲烷的天然气为原料时，DIR-MCFC的典型结构及工作原理如右图所示。

下列说法正确的是（）

A.M极为正极，N极为负极

B.该电池工作时，N极的反应式为O2＋4e-＋2CO2＝2CO32--

C.该电池在常温下即向用电器供电

D.该电池工作时，熔融电解质中的2CO32-向M极移动

分析：

经查证，该题材料题干内容摘自中科院的一份《直接内重整熔融碳酸盐燃料电池研究进展》。

使用了大量专业术语并结合陌生装置图来吓人，取得了一定的效果。

但同时题干内容艰涩难懂的代价就是题目内容简单，所以端正心态即可做对。

类似的，还有“新闻类题干”，如“美国阿波罗宇宙飞船上使用…”“北京奥运“祥云”火炬使用…”“天宫二号上使用….”等只需抓住主干即可。