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三、燃料电池 燃料 O2 电解质 溶液 电极材料 :多孔性镍、铂 电解质溶液 : KOH等强碱、 H2SO4等强酸、NaCl等盐溶液 1、燃料电池的构成 ②再写正极 反应: O2+2H2O+4e-=4OH- 酸性 ①先写总反应:燃料在氧气中的燃烧 2、燃料电池的电极反应的书写 若有CO2生成,且电解质为强碱时, 考虑CO2+2OH—=CO32—+H2O O2+4H++4e-= 2H2O 碱性 ③最后写负极反应: 总反应减去正极反应 常见燃料:H2、NH3、CO、CH4、CH3OH等 第四章 电化学基础 第三节 电解池 下列属于原电池装置的是 B装置会出现怎么样的现象呢? 一、电解原理 1、电解池的构成条件 把电能转变为化学能的装置,又叫电解池 ①两极 阴极: 阳极: 与电源负极相连 与电源正极相连 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 两极材料可同可不同 石墨、 Au 或Pt作为电极时称惰性电极 ④直流电源 2、电解池的反应原理 还原反应 Cu2++ 2e-=Cu 电解质溶液 氧化反应 2Cl--2e-=Cl2↑ 阴离子 阴极 阳极 石墨||石墨 正极 负极 阳离子 ←e— ↓e— ↑e— ←e— 2Cl-+Cu2+=Cu+Cl2↑ 电解 总反应: ①粒子 流向 电子: 电流: 溶液中阴离子 溶液中阳离子 ②电极 反应 阳极:氧化反应 电极金属或溶液阴离子失电子 阴极:还原反应 溶液阳离子得电子变单质 总反应:阴阳极反应相加 2、电解池的反应原理 阳极→正极 负极→阴极 正极→阳极 阴极→负极 放电 放电 阳氧阴还 →阳极 →阴极 3、电解池中离子放电顺序 金属>S2-> I-> Br-> Cl-> OH- >含氧酸根> F- 金属要求活动性Ag以前 ①阳极: ②阳极: Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+> Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 较大浓度时先于H+放电 3、电解池中离子放电顺序 金属>S2-> I-> Br-> Cl-> OH- 金属要求活动性Ag以前 ①阳极: ②阳极: Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 4、电解反应的书写 ①找出溶液中所有离子 ②按放电顺序写出阴阳极反应 ③加和得到总反应 若H+、OH-由水电离 则总反应中需将其变成H2O 所有总反应的条件均为电解 练习 电解池 原电池 电极材料 电极名称 电极反应 能量变换 电子流向 特征 可以相同可以不同 不同 阴阳极由外电源决定 与电源负极相连的为阴极 与电源正极相连的为阳极 正负极由电极材料决定 活泼性较强的金属做负极 阳极:氧化反应 阴极:还原反应 负极:氧化反应 正极:还原反应 电能→化学能 化学能→电能 有外加电源 本身是电源,外接用电器 负→阴 阳→正 负→导线→正 3、沉淀溶解平衡的特点 动、等、定、变(一切平衡的特点) 4、沉淀溶解平衡的影响因素 ①内因:电解质本身的性质。 只要是饱和溶液都存在溶解平衡。 绝对不溶的物质是没有的 不同难物其溶解度差别也很大 0.01g 10g m 难溶 微溶 易溶 可溶 1g ②外因 加相同离子,沉淀。 温度: 升温,多数溶解 浓度: 加水,溶解; 压强(气体): 加压,多数溶解 (气体,Ca(OH)2除外) AgCl(s) Ag+(aq)+Cl— (aq) 5、沉淀溶解平衡常数 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl— (aq) 沉淀溶解平衡常数KSP,又称溶度积 BmAn (s) Bm+ (aq)+An—(aq) 二、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 ①调pH值 如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,加氨水调pH值至7-8 Fe3+ + 3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 工业除去沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂 Cu2++S2-=CuS↓ Hg2++S2-=HgS↓ ②加沉淀剂 2、沉淀的溶解 原理:化学平衡移动 FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸 ①难溶于水的盐溶于酸中 CaCO3溶于盐酸 如:AgCl溶于NH3的水溶液中 ②难溶于水的盐溶其它物质中 3、沉淀的转化 原理:不同物质的Ksp不同,以此进行转化 锅炉水垢中含有CaSO4 ,可先用Na2CO3溶液处理,使
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