高考电化学专题复习知识点总结完美版
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一、原电池的工作原理
装置特点:化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应);
原③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上
池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。理电极反应方程式:电极反应、总反应。
氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应
反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H
2
↑
电解质溶液
二、常见的电池种类
电极反应:负极(锌筒)Zn-2e-=Zn2+
正极(石墨)2NH
4++2e-=2NH
3
+H
2
↑
①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH
4+=Zn2++2NH
3
+H
2
↑
溶
干电池:电解质溶液:糊状的NH
4
Cl
特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液
②碱性锌——锰干电池
电极反应:负极(锌筒)Zn-2e- +2OH- =Zn(OH)
2
正极(石墨)2e- +2H
2O +2MnO
2
= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰)
总反应:2 H
2O +Zn+2MnO
2
= Zn(OH)
2
+2MnOOH
电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
正极(PbO
2) PbO
2
+SO
4
2-+4H++2e-=PbSO
4
+2H
2
O
负极(Pb) Pb+SO
42--2e-=PbSO
4
铅蓄电池总反应:PbO
2+Pb+2H
2
SO 2PbSO
4
+2H
2
O
电解液:1.25g/cm3~1.28g/cm3的H
2SO
4
溶液
蓄电池特点:电压稳定, 废弃电池污染环境
Ⅰ、镍——镉(Ni——Cd)可充电电池;
其它负极材料:Cd;正极材料:涂有NiO
2
,电解质:KOH溶液
NiO
2+Cd+2H
2
O Ni(OH)
2
+ Cd(OH)
2
放电
Ⅱ、银锌蓄电池
正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S
锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,
广泛应用于军事和航空领域。
①、燃料电池与普通电池的区别
不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时
燃 料 电极反应产物不断排出电池。
电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
③、氢氧燃料电池:总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污
染。
2.氢氧燃料电池反应汇总:
充
充
酸性负极 2H
2
- 4e- = 4H+
正极O
2 + 4H+ + 4e-= 4H
2
O
中性负极 2H
2
- 4e- = 4H+
正极O
2 + 2H
2
O + 4e-= 4OH-
碱性负极2H
2 +4OH-- 4e- = 4H
2
O
正极O
2 + 2H
2
O + 4e-= 4OH-
3.固体氢氧燃料电池:
固体电解质介质电池反应: 2H
2 +O
2
= 2H
2
O
负极?2H
2 - 4e- +2O2-= 2H
2
O
正极?O
2
+ 4e-= 2O2-
负极 2H
2
- 4e- = 4H+
4.甲烷新型燃料电池
以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气。
电极反应为:
负极:CH
4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H
2
O
正极:2O
2+ 4H
2
O +8e-= 8OH -
电池总反应:CH
4+ 2O
2
+ 2KOH = K
2
CO
3
+ 3 H
2
O
分析溶液的pH变化。
C 4H
10
、空气燃料电池、电解质为熔融K
2
CO
3
,
用稀土金属材料作电极(具有催化作用)
负极:2C
4H
10
-52e- + 26CO32-- = 34 CO
2
+ 10H
2
O
正极:13O
2 +52e- + 26CO
2
=26CO3 2-
电池总反应:2C
4H
10
+ 13O
2
= 8CO
2
+ 10 H
2
O
5.铝——空气燃料电池(海水):
负极:4Al -12e- = 4Al3+