中学化学干电池教学课件(2)

2018-07-22教学课件

  这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1℃温度范围内正常工作。

  5. 氢氧燃料电池

  氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。电解质溶液为40%的KOH溶液。电极反应为:

  负极:2H2+4OH—-4e=4H2O

  正极:O2+2H2O+4e-=4OH-

  电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O

  6. 海水电池

  1991年,我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池,用作航海标志灯。该电池以取第一文库网之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。电极反应式为:

  负极:4Al-12e-=4Al3+

  正极:3O2+6H2O+12e-=12OH-

  电池的总反应式为:

  这种海水电池的能量比“干电池”高20~50倍。

  7. 新型燃料电池

  该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应为:

  负极:CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O

  正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-

  电池的总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

  电解时电极产物的判断

  1. 阳极产物判断

  首先看电极,如果是活动性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序判断。

  阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

  2. 阴极产物判断

  直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na2+>Ca2+>K+  3. 电镀条件,由于阳极不断溶解,由镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。

  原电池、电解池、电镀池之比较

  ① 活动性不同的两电极(连接)

  ② 电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)

  ③ 形成闭合电路

  用惰性电极电解电解质溶液时的规律

  1. 电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)的电解。

  阴极:

  阳极:

  总反应:

  2. 分解电解质型:无氧酸(除HF外)、不活泼的无氧酸盐(氟化物除外)(如HCl、CuCl2等)溶液的电解。

  阴极:

  阳极:

  总反应:

  3. 放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如NaCl、MgBr2)溶液的电解。

  阴极:

  阳极:

  总反应:

  4. 放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。

  阴极:

  阳极:

  总反应:

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