第一篇:原电池的正负极方程式的书写方法
原电池的正负极方程式的书写方法
1、原电池的原理:氧化还原反应(你的会算的是电子数)
2、高中只考两类:A、普通电池 B、燃料电池
3、书写方法:原则上是先写出总反应(最好是离子反应)a、普通电池一般先写负极反应,路线:原料---产物中存在 再用总反应减去负极就OK Eg:Mg-Al-H2SO4溶液
总反应:Mg+H2SO4=MgSO4+H2 Mg+2H+=Mg2+ +H2(气体符号)负极: Mg变Mg2+ 即 Mg-2e-=Mg2+ 相减得正极:2H++2e-=H2(气体符号)b、燃料电池,一般正极反应固定:O2+2H2O+4e-==4OH-再用总反应减去正极反应就OK 最多加个酸性或者碱性环境
Eg:甲醇燃料电池(电解质溶液呈碱性)本来2CH3OH+3O2==2CO2+4H2O但是碱性,多了个CO2+2OH-==CO32-+H2O 所以变成2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O 正极反应固定:O2+2H2O+4e-==4OH-x3 3O2+6H2O+12e-==12OH-相减得负极:2CH3OH+4OH--6H2O-12e-==2CO32-+6H2O-12OH-整理得:2CH3OH+16OH--12e-==2CO32-+12H2O(可不必约简了)
第二篇:化学燃料电池方程式书写方法
燃料电池方程式书写
第一步,先写出燃料电池的总反应方程式;
第二步,再写出燃料电池的正极反应式;
第三步,在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。
下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。
1、燃料电池总反应方程式的书写
因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式,但要注意燃料的种类。若是氢氧燃料电池,其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化,即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物,其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关,如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O;在碱性电解质中生成CO3离子和H2O,即CH4+2OH+2O2=CO3+3H2O。
2、燃料电池正极反应式的书写
因为燃料电池正极反应物一律是氧气,正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应,所以可先写出正极反应式,正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子,故正极反应式的基础都是O2+4e=2O。正极产生O离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电解质有关的五种情况归纳如下。⑴电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)
在酸性环境中,O离子不能单独存在,可供O离子结合的微粒有H离子和H2O,O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。⑵电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)
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-。
⑶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-。
⑷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-。综上所述,燃料电池正极反应式本质都是O2+4e=2O,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。
3、燃料电池负极反应式的书写
燃料电池负极反应物种类比较繁多,可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质。不同的可燃物有不同的书写方式,要想先写出负极反应式相当困难。一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写,即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式,然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。-2-++-2-2-+2--2-2-2--2-
第三篇:原电池电极反应式的书写方法教学案
原电池电极反应式的书写方法教学案
山东省东营市中国石油大学附中
王成军
邮编:257000 一.一般燃料电池
首先明确的问题:
1.燃料电池的正负极:正极为氧气,负极为燃料。2.总反应方程式的书写
(1)酸性:总反应方程式相当于燃烧的方程式,比如甲烷燃料电池的总反应方程式为:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
2(2)碱性:因为CO2可以继续和OH-反应生成CO3和水,总方程式为:CH4 + 2O2 + 2OH-
2= CO3+ 3H2O 3.反应式之间的关系:总方程式等于负极反应式与正极反应式之和。
书写步骤:
1.得失电子数的确定。
正极反应物氧气中的氧元素的化合价反应前为0价,反应后为-2价,所以每个氧原子得2个电子,一个氧分子得4个电子。因此正极反应的基本框架为: O2 + 4e-=
2.调电荷守恒:
在酸性环境中用H+离子调电荷守恒,因为上式的左边为4个单位的负电荷,右边没有电荷,所以上式应改为:O2 + 4e-+ 4H+
= 在酸性环境中用OH-离子调电荷守恒,因为上式的左边为4个单位的负电荷,右边没有电荷,所以上式应改为:O2 + 4e-
= 4OH-
3.调质量守恒:
最后,用水调质量守恒,配平反应式。酸性环境中的正极的反应式为:O2 + 4e-+ 4H+
= 2H2O;碱性环境中的正极的反应式为:O2 + 4e-+2H2O
= 4OH-。4.用减法写出负极的反应式
先根据总方程式中氧气前的系数调整正极反应式,然后用总的方程式减去正极的反应式即得负极反应式。因为甲烷燃料电池总反应方程式中氧气前的系数为2,所以调整后的正极反应式为:2O2 + 8e-+ 8H+
=4H2O(酸性);2O2 + 8e-+4H2O
= 8OH-(碱性)。方程式相
2减后得到负极的反应式为:CH48e-+10OH-= CO3+ 7H2O(碱性)
课堂练习:
写出以下各燃料电池在酸性和碱性环境中的电极式 1.氢氧燃料电池 2.甲醇燃料电池
二.在熔融物质中的电极反应式的书写 方法和燃料电池相似,步骤如下。比如在熔融的碳酸钠环境中CO燃料电池的电极反应式的书写。总反应方程式为2CO +
O2 = 2CO2 书写步骤:
1.得失电子数的确定。
正极反应物氧气中的氧元素的化合价反应前为0价,反应后为-2价,所以每个氧原子得2个电子,一个氧分子得4个电子。因此正极反应的基本框架为: O2 + 4e-=
2.调电荷守恒:
2用熔融物质中的阴离子(也就是CO3)调电荷守恒,因为在第一步中正极反应式的左2边有四个负电荷,右边没有电荷,所以上述正极反应调整为:O2 + 4e-= 2 CO3
3.调质量守恒:
最后,用总反应中的物质调质量守恒,配平反应式。所以正极反应式为:O2 + 4e-+2CO2
2= 2 CO3
4.用减法写出负极的反应式
方法同燃料电池。课堂练习:
写出在熔融的碳酸钾环境中甲醇燃料电池正负极的电极反应式
课后作业:
1.写出丁烷燃料电池在酸性环境中的正负极电极反应式。
2.N2H4燃料电池,已知酸碱性环境中的总方程式为:N2H4 + 2O2 = N2 + 2H2O,写出N2H4燃料电池在碱性环境中的正负极电极反应式。
3.熔融盐燃料电池因具有高效率而受重视。可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气作为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式。
--负极反应式:2CO+2CO32=4CO2+4e
正极反应式:___________________________________。
4.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池,该电池的工作温度为650℃。负极由镍铬铝合金烧结而成,正极材料为多孔镍,电池反应为:H2+CO+O2=CO2+H2O。下列说法不正确的是()。...
A.负极反应Al-3e-=Al3+
B.燃料气体是氧气
C.正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-
D.该电池也可用烃类作燃料
5.MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600℃-700℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,已知该电池的总反应为2H2+O2=2H2O(该电池放电过程中,CO2被循环利用)。则下列有关该电池的说法正确的是()。
--
A.该电池的正极的反应式为:4OH+4e=O2+2H2O
--
B.该电池负极的反应为:H2+CO32-2e=H2O+CO2
C.当电路中通过a mol电子时,则该电池理论上可供应18a g水蒸气
-
D.放电时CO32向正极移动
6.右图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是
A.a电极是负极
-- B.b电极的电极反应为:4OH — 4e = 2H2O + O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂
7.可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世,其结构示意图如下。甲醇在催化剂作用+下提供质子(H)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列说法不正确的是
A.右电极为电池正极,b处通入的物质是空气
B.左电极为电池负极,a处通入的物质是空气
—+ C.负极反应式为:CH3OH+H2O-6e=CO2+6H
+— D.正极反应式为:O2+4H+4e=2H2O
日期:2014-10-04
第四篇:离子方程式书写步骤
书写离子方程式的基本步骤:
(1)写:写出配平的化学方程式。
(2)拆:把可溶性强电解质拆成离子,其它写分子式。
(3)删:删掉反应前后不变的离子。
(4)查:检查离子方程式等号两边:原子个数、电荷总数是否相
等。
例:写出硫酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
(1)写:H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
(2)拆:2H+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH-==2Na+ + SO42-+ 2H2O
(3)删:2H++2OH-==2H2O
(4)查:H++OH-==H2O(方程式前系数为最简单整
数比)
第五篇:热化学方程式书写教案
热化学方程式的书写和计算
教学目标:
1、使学生掌握化学方程式的书写方法和应用。
2、培养学生的分析推理能力。教学重点:
热化学方程式的书写方法和应用。教学难点:
热化学方程式的计算 教学方法:
讲解、推理引导、讨论、练习等。教学过程:
【引入】上节课我们学习了反应热,知道可以用反应热来表示化学反应中的热量变化。这节课我们学习反应热的应用。我们知道用化学方程式可以表示化学反应,并明确各种物质在发生反应时的变化,如果将将反应热在方程式中也反映出来,这样在实际应用中就会很方便。
【板】热化学方程式
1、概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫做热化学方程式。
2、意义:不仅表明化学反应中物质的变化,同时也表明化学反应中的能量变化。
3、注意事项:
(1)化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开
(2)热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于 25℃ 101kPa时进行的反应可不注明。普通化学方程式不需注明温度和压强。
(3)热化学方程式需注明各物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。(4)热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数。(5)根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则△H的数值也加倍;若反应逆向进行,则△H改变符号,但绝对值不变
4、提问:反应物和生成物前的系数它代表了什么?
在方程式中∆H它表示了什么意义? ∆H它的值与什么有关系?反应物和生成物前的系数它代表了什么?在方程式中∆H它表示了什么意义? ∆H它的值与什么有关系?
5、(1)练习:1.当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。
(2)1molC(固态)与适量H2O(气态)反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。
6、练习讲解
7、作业布置