化学电源 的电极方程式怎么书写
发布网友
发布时间:2022-10-08 14:25
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2023-11-11 13:19
1.干电池
(1)锌锰干电池 负极: 锌片(锌皮)
正极: MnO2、石墨棒(碳棒)
电解质:NH4Cl 、ZnCl2 、淀粉
电极反应 :
负极:Zn — 2e- = Zn2+
正极:MnO2 + 2 NH4+ +2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O
总反应: Zn + MnO2 + 2 NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
电池符号 Zn│ZnCl2、NH4Cl│MnO2,C
碱性锌锰电池: Zn│ZnCl2、 KOH│MnO2,C
电压:1.5v
(2)锌汞电池
负极: Zn(汞齐)
正极: HgO、碳粉
电解质: 饱和ZnO 、KOH糊状物
电极反应 :
负极:Zn (汞齐) + 2OH-→ ZnO + H2O + 2e-
正极:HgO + H2O +2e- → Hg +2OH-
总反应:Zn (汞齐) + HgO → ZnO + Hg
电池符号:Zn (汞齐)│ KOH (糊状,含饱和ZnO) │HgO(C)
电压:1.34v
2.蓄电池
(1)铅蓄电池
负极:Pb-Sb格板中填充海绵状Pb
正极:Pb-Sb格板的孔穴中填充PbO2
电解质:稀硫酸(30% 密度:1.2~1.3g.cm-3)
放电时的电极反应
负极 (Pb极): Pb + SO42- = PbSO4+ 2e- (氧化)
正极(PbO2极):PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O(还原)
总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O
充电时的电极反应
负极 (Pb极):PbSO4+ 2e- = Pb + SO42-
正极(PbO2极):PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-
总反应:2 PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4
充电、放电反应可写为:
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O
电动势:2.0v
(2) 碱性蓄电池(日常生活中使用的充电电池)
Ni—Cd电池 Cd │ KOH (20%) │NiO(OH)
电池反应: Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Cd (OH)2
Ni—Fe电池 Fe │ KOH (30%) │NiO(OH)
电池反应: Fe + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Fe (OH)2
4.3.3新型燃料电池和高能电池
(1)燃料电池
还原剂(燃料): H2 联氨(NH2-NH2) CH3OH CH4——负极
氧化剂 : O2 空气——正极
电极材料: 多孔碳、多孔镍,Pt Pd Ag等贵金属(催化剂)
电解质: 碱性、酸性、固体电解质、高分子等
碱性氢—氧燃料电池
负极(燃料极)——多孔碳或多孔镍(吸附H2)
正极(空气极)——多孔性银或碳电极(吸附O2)
电解液——30%KOH溶液,置于正负极之间。
电池符号: (C)Ni│H2 │KOH (30%) │O2│Ag (C)
电池反应: 负极 2H2 + 4OH- = 4H2O + 4e- (氧化)
正极 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- (还原)
总反应 2H2 + O2 = 2H2O
电动势:1.229v
(2) 高能电池——具有高“比能量”和高“比功率”的电池
比能量、比功率——按电池的单位质量或单位体积计算的电池所能提供的电能和功率。
锂电池 EΘ(Li+/Li) = -3.04v
Li—MnO2非水电解质电池 :
负极——片状金属Li
正极——MnO2
电解质——LiClO4 + 混合有机溶剂(碳酸丙烯脂+二甲氧基乙烷)
隔膜——聚丙烯
电池符号: Li│LiClO4│MnO2 │C
电池反应:
负极: Li = Li+ + e-
正极: MnO2 + Li+ + e- = LiMnO2
总反应: Li + MnO2 = LiMnO2
电池的电动势:2.69v