第一篇:原電池的正負極方程式的書寫方法
原電池的正負極方程式的書寫方法
1、原電池的原理:氧化還原反應(你的會算的是電子數)
2、高中只考兩類:A、普通電池 B、燃料電池
3、書寫方法:原則上是先寫出總反應(最好是離子反應)a、普通電池一般先寫負極反應,路線:原料---產物中存在 再用總反應減去負極就OK Eg:Mg-Al-H2SO4溶液
總反應:Mg+H2SO4=MgSO4+H2 Mg+2H+=Mg2+ +H2(氣體符號)負極: Mg變Mg2+ 即 Mg-2e-=Mg2+ 相減得正極:2H++2e-=H2(氣體符號)b、燃料電池,一般正極反應固定:O2+2H2O+4e-==4OH-再用總反應減去正極反應就OK 最多加個酸性或者堿性環境
Eg:甲醇燃料電池(電解質溶液呈堿性)本來2CH3OH+3O2==2CO2+4H2O但是堿性,多了個CO2+2OH-==CO32-+H2O 所以變成2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O 正極反應固定:O2+2H2O+4e-==4OH-x3 3O2+6H2O+12e-==12OH-相減得負極:2CH3OH+4OH--6H2O-12e-==2CO32-+6H2O-12OH-整理得:2CH3OH+16OH--12e-==2CO32-+12H2O(可不必約簡了)
第二篇:化學燃料電池方程式書寫方法
燃料電池方程式書寫
第一步,先寫出燃料電池的總反應方程式;
第二步,再寫出燃料電池的正極反應式;
第三步,在電子守恒的基礎上用燃料電池的總反應式減去正極反應式即得到負極反應式。
下面對書寫燃料電池電極反應式“三步法”具體作一下解釋。
1、燃料電池總反應方程式的書寫
因為燃料電池發生電化學反應的最終產物與燃料燃燒的產物相同,可根據燃料燃燒反應寫出燃料電池的總反應方程式,但要注意燃料的種類。若是氫氧燃料電池,其電池總反應方程式不隨電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性變化而變化,即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物,其電池總反應方程式就與電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性有關,如甲烷燃料電池在酸性電解質中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O;在堿性電解質中生成CO3離子和H2O,即CH4+2OH+2O2=CO3+3H2O。
2、燃料電池正極反應式的書寫
因為燃料電池正極反應物一律是氧氣,正極都是氧化劑氧氣得到電子的還原反應,所以可先寫出正極反應式,正極反應的本質都是O2得電子生成O2-離子,故正極反應式的基礎都是O2+4e=2O。正極產生O離子的存在形式與燃料電池的電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性有著密切的關系。這是非常重要的一步。現將與電解質有關的五種情況歸納如下。⑴電解質為酸性電解質溶液(如稀硫酸)
在酸性環境中,O離子不能單獨存在,可供O離子結合的微粒有H離子和H2O,O離子優先結合H離子生成H2O。這樣,在酸性電解質溶液中,正極反應式為O2+4H+4e=2H2O。⑵電解質為中性或堿性電解質溶液(如氯化鈉溶液或氫氧化鈉溶液)
在中性或堿性環境中,O2-離子也不能單獨存在,O2-離子只能結合H2O生成OH-離子,故在中性或堿性電解質溶液中,正極反應式為O2+2H2O +4e-=4OH-。
⑶電解質為熔融的碳酸鹽(如LiCO3和Na2CO3熔融鹽混和物)
在熔融的碳酸鹽環境中,O2-離子也不能單獨存在,O2-離子可結合CO2生成CO32-離子,則其正極反應式為O2+2CO2 +4e-=2CO32-。
⑷電解質為固體電解質(如固體氧化鋯—氧化釔)
該固體電解質在高溫下可允許O2-離子在其間通過,故其正極反應式應為O2+4e-=2O2-。綜上所述,燃料電池正極反應式本質都是O2+4e=2O,在不同電解質環境中,其正極反應式的書寫形式有所不同。因此在書寫正極反應式時,要特別注意所給電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性。
3、燃料電池負極反應式的書寫
燃料電池負極反應物種類比較繁多,可為氫氣、水煤氣、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物質。不同的可燃物有不同的書寫方式,要想先寫出負極反應式相當困難。一般燃料電池的負極反應式都是采用間接方法書寫,即按上述要求先正確寫出燃料電池的總反應式和正極反應式,然后在電子守恒的基礎上用總反應式減去正極反應式即得負極反應式。-2-++-2-2-+2--2-2-2--2-
第三篇:原電池電極反應式的書寫方法教學案
原電池電極反應式的書寫方法教學案
山東省東營市中國石油大學附中
王成軍
郵編:257000 一.一般燃料電池
首先明確的問題:
1.燃料電池的正負極:正極為氧氣,負極為燃料。2.總反應方程式的書寫
(1)酸性:總反應方程式相當于燃燒的方程式,比如甲烷燃料電池的總反應方程式為:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
2?(2)堿性:因為CO2可以繼續和OH-反應生成CO3和水,總方程式為:CH4 + 2O2 + 2OH-
2?= CO3+ 3H2O 3.反應式之間的關系:總方程式等于負極反應式與正極反應式之和。
書寫步驟:
1.得失電子數的確定。
正極反應物氧氣中的氧元素的化合價反應前為0價,反應后為-2價,所以每個氧原子得2個電子,一個氧分子得4個電子。因此正極反應的基本框架為: O2 + 4e-=
2.調電荷守恒:
在酸性環境中用H+離子調電荷守恒,因為上式的左邊為4個單位的負電荷,右邊沒有電荷,所以上式應改為:O2 + 4e-+ 4H+
= 在酸性環境中用OH-離子調電荷守恒,因為上式的左邊為4個單位的負電荷,右邊沒有電荷,所以上式應改為:O2 + 4e-
= 4OH-
3.調質量守恒:
最后,用水調質量守恒,配平反應式。酸性環境中的正極的反應式為:O2 + 4e-+ 4H+
= 2H2O;堿性環境中的正極的反應式為:O2 + 4e-+2H2O
= 4OH-。4.用減法寫出負極的反應式
先根據總方程式中氧氣前的系數調整正極反應式,然后用總的方程式減去正極的反應式即得負極反應式。因為甲烷燃料電池總反應方程式中氧氣前的系數為2,所以調整后的正極反應式為:2O2 + 8e-+ 8H+
=4H2O(酸性);2O2 + 8e-+4H2O
= 8OH-(堿性)。方程式相
2?減后得到負極的反應式為:CH48e-+10OH-= CO3+ 7H2O(堿性)
課堂練習:
寫出以下各燃料電池在酸性和堿性環境中的電極式 1.氫氧燃料電池 2.甲醇燃料電池
二.在熔融物質中的電極反應式的書寫 方法和燃料電池相似,步驟如下。比如在熔融的碳酸鈉環境中CO燃料電池的電極反應式的書寫。總反應方程式為2CO +
O2 = 2CO2 書寫步驟:
1.得失電子數的確定。
正極反應物氧氣中的氧元素的化合價反應前為0價,反應后為-2價,所以每個氧原子得2個電子,一個氧分子得4個電子。因此正極反應的基本框架為: O2 + 4e-=
2.調電荷守恒:
2?用熔融物質中的陰離子(也就是CO3)調電荷守恒,因為在第一步中正極反應式的左2?邊有四個負電荷,右邊沒有電荷,所以上述正極反應調整為:O2 + 4e-= 2 CO3
3.調質量守恒:
最后,用總反應中的物質調質量守恒,配平反應式。所以正極反應式為:O2 + 4e-+2CO2
2?= 2 CO3
4.用減法寫出負極的反應式
方法同燃料電池。課堂練習:
寫出在熔融的碳酸鉀環境中甲醇燃料電池正負極的電極反應式
課后作業:
1.寫出丁烷燃料電池在酸性環境中的正負極電極反應式。
2.N2H4燃料電池,已知酸堿性環境中的總方程式為:N2H4 + 2O2 = N2 + 2H2O,寫出N2H4燃料電池在堿性環境中的正負極電極反應式。
3.熔融鹽燃料電池因具有高效率而受重視。可用Li2CO3和Na2CO3熔融鹽混合物作電解質,CO為陽極燃氣,空氣與CO2的混合氣作為陰極助燃氣,制得在650℃下工作的燃料電池。完成有關的電池反應式。
--負極反應式:2CO+2CO32=4CO2+4e
正極反應式:___________________________________。
4.熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質的一種新型電池,該電池的工作溫度為650℃。負極由鎳鉻鋁合金燒結而成,正極材料為多孔鎳,電池反應為:H2+CO+O2=CO2+H2O。下列說法不正確的是()。...
A.負極反應Al-3e-=Al3+
B.燃料氣體是氧氣
C.正極反應為2CO2+O2+4e-=2CO32-
D.該電池也可用烴類作燃料
5.MCFC型燃料電池可同時供應電和水蒸氣,其工作溫度為600℃-700℃,所用燃料為H2,電解質為熔融的K2CO3,已知該電池的總反應為2H2+O2=2H2O(該電池放電過程中,CO2被循環利用)。則下列有關該電池的說法正確的是()。
--
A.該電池的正極的反應式為:4OH+4e=O2+2H2O
--
B.該電池負極的反應為:H2+CO32-2e=H2O+CO2
C.當電路中通過a mol電子時,則該電池理論上可供應18a g水蒸氣
-
D.放電時CO32向正極移動
6.右圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是
A.a電極是負極
-- B.b電極的電極反應為:4OH — 4e = 2H2O + O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑
7.可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經面世,其結構示意圖如下。甲醇在催化劑作用+下提供質子(H)和電子,電子經外電路、質子經內電路到達另一電極后與氧氣反應,電池總反應為:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列說法不正確的是
A.右電極為電池正極,b處通入的物質是空氣
B.左電極為電池負極,a處通入的物質是空氣
—+ C.負極反應式為:CH3OH+H2O-6e=CO2+6H
+— D.正極反應式為:O2+4H+4e=2H2O
日期:2014-10-04
第四篇:離子方程式書寫步驟
書寫離子方程式的基本步驟:
(1)寫:寫出配平的化學方程式。
(2)拆:把可溶性強電解質拆成離子,其它寫分子式。
(3)刪:刪掉反應前后不變的離子。
(4)查:檢查離子方程式等號兩邊:原子個數、電荷總數是否相
等。
例:寫出硫酸和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式:
(1)寫:H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
(2)拆:2H+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH-==2Na+ + SO42-+ 2H2O
(3)刪:2H++2OH-==2H2O
(4)查:H++OH-==H2O(方程式前系數為最簡單整
數比)
第五篇:熱化學方程式書寫教案
熱化學方程式的書寫和計算
教學目標:
1、使學生掌握化學方程式的書寫方法和應用。
2、培養學生的分析推理能力。教學重點:
熱化學方程式的書寫方法和應用。教學難點:
熱化學方程式的計算 教學方法:
講解、推理引導、討論、練習等。教學過程:
【引入】上節課我們學習了反應熱,知道可以用反應熱來表示化學反應中的熱量變化。這節課我們學習反應熱的應用。我們知道用化學方程式可以表示化學反應,并明確各種物質在發生反應時的變化,如果將將反應熱在方程式中也反映出來,這樣在實際應用中就會很方便。
【板】熱化學方程式
1、概念:表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式,叫做熱化學方程式。
2、意義:不僅表明化學反應中物質的變化,同時也表明化學反應中的能量變化。
3、注意事項:
(1)化學方程的右邊必須寫上△H,并用“空格”隔開
(2)熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強。對于 25℃ 101kPa時進行的反應可不注明。普通化學方程式不需注明溫度和壓強。
(3)熱化學方程式需注明各物質的狀態。普通化學方程式不需注明物質的狀態。(4)熱化學方程式中化學計量數表示參加反應的各物質的物質的量,可為整數或分數。(5)根據焓的性質,若化學方程式中各物質的系數加倍,則△H的數值也加倍;若反應逆向進行,則△H改變符號,但絕對值不變
4、提問:反應物和生成物前的系數它代表了什么?
在方程式中?H它表示了什么意義? ?H它的值與什么有關系?反應物和生成物前的系數它代表了什么?在方程式中?H它表示了什么意義? ?H它的值與什么有關系?
5、(1)練習:1.當1mol氣態H2與1mol氣態Cl2反應生成2mol氣態HCl,放出184.6KJ的熱量,請寫出該反應的熱化學方程式。
(2)1molC(固態)與適量H2O(氣態)反應,生成CO(氣態)和H2(氣態),吸收131.3kJ的熱量,請寫出該反應的熱化學方程式。
6、練習講解
7、作業布置