高三化学上学期燃料电池复习专题.ppt
,新型燃料电池,高考考情分析：,关于电化学的内容是历年高考的重点知识之一，在高考试题中出现的概率较高。高考考查的内容有：（1）原电池与电解池的电极判断，电极产物分析及电极反应式和有关计算。（2）原电池与电解的原理及应用。（3）对几种新型电池的电极反应的认识和书写。近几年中，新型电池工作原理特别是燃料电池成为高考命题的热点。本节主要对燃料电池归纳如下：,高考考题例证,考题1（2004天津理综）下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+O2C：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全部储存在电池内的新型发电装置,B,H2入口,a电极,b电极,O2入口,H+,OH-,H2O,考题2（2005广东）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是（）A在熔融电解质中，O2 由负极移向正极 B电池的总反应是：2C4H10+13O2 8CO2+10H2O C通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e=2O2 D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2O,BC,考题3（2005北京理综）（15分）X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物；Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：（1）Z2Y的化学式是。（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是,Na2O,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C（）、C（）为多孔石墨电极。接通S1后，C（）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C（I）的电极名称是（填写正极或负极）；C（II）的电极反应式是,负极,Cl2+2e-=2Cl-,考题4（2000苏浙吉理综）分熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用和的熔融盐混和物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴极燃气，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：_ _ 总电池反应式：,O2+2CO2+4e-=2CO32-,2CO+O2=2CO2,方法导析：解本题必须弄清电池的正负极，同时注意审题判断产物。原电池负极上参加反应的物质通常是燃料既还原剂，而正极是氧化剂如氧气等。本题中CO2参与正极上的变化。,高考考点归纳：,1.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化电极，具有很强的催化活性。如活性碳电极，且通氢气的电极为负极，通氧气的电极为正极。电解质溶液一般为KOH溶液。（如考题1）电极反应式为：负极：2H2+4OH-4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式：2H2+O2=2H2O,如果电解质是固体氧化锆氧化钇，且在高温熔融状态下允许氧离子（O2-）在其间通过。其电极反应式为：负极：2H2+2O24e-=2H2O正极：O2+4e-=2O2-总反应式：2H2+O2=2H2O,2.甲烷氧气燃料电池该电池用铂电极插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气,且通甲烷的极为负极通氧气的极为正极,电极反应式为:负极:CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-总反应式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,若电解质是氧化钇氧化锆晶体，其熔融态可通过氧离子，电极反应类似考题2。,3.氢气氯气燃料电池如考题3 中的第三问既是该问题.有氢气的电极为负极,失电子发生氧化反应,H2-2e-=2H+有氯气的电极为正极,得电子发生还原反应,Cl2+2e-=2Cl-,4.CO-O2燃料电池如考题4 既是该问题。电极反应咯。,高考备考训练,1.燃料电池是燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气起反应，将化学能转变为电能的装置，电解液为强碱溶液.下列关于甲烷燃料电池的说法中，正确的是()A.负极反应为：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2OB.负极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-C.随着放电进行，溶液中的阴离子向负极移动D.随着放电进行，溶液的PH不变.,AC,2.某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别向负极通入C2H4、C2H2或Al(g)，分别向正极通入O2或Cl2试完成下列问题：(1)当分别通入C2H4和O2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_；溶液pH的变化：_(填“增大”“减小”或“不变”，下同),(2)当分别通入C2H2和O2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_；溶液pH的变化：_(3)当分别通入Al(g)和Cl2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_；溶液pH的变化：_,答案(1)3O212e6H2O12OH C2H412e16OH2CO10H2O C2H43O24OH2CO4H2O 减小(2)5O220e10H2O20OH 2C2H220e28OH4CO16H2O2C2H25O28OH4CO6H2O 减小(3)3Cl26e6Cl 2Al6e6OH=2Al(OH)3(或2Al6e8OH2AlO4H2O)3Cl22Al6OH2Al(OH)36Cl(或3Cl22Al8OH6Cl2AlO4H2O)减小,
