思维辨析:
(1)甲烷的电子式、结构式均能反映出甲烷的空间结构。(_____)
(2)碳碳双键的键能比碳碳单键的键能大,键长短,所以碳碳双键比碳碳单键稳定。(_____)
(3)甲烷分子里,4个碳氢键的键长和键能均等同,说明甲烷分子不是平面结构。(_____)
(4)正戊烷分子中的碳链是直线型的。(_____)
其它燃料电池负极(燃料)电极反应式的书写
(1)烃燃料电池
①酸性介质
CH4:1CH4—8 e—+2H2O= 1CO2+8H+
C2H6 :____________
C2H2 : ___________
②碱性介质
CH4:1CH4—8 e—+ 10OH—= 1 CO32—+ 7 H2O
C2H6:1 C2H6—14e— + 18OH—= 2CO32—+12H2O
C2H2:______________
(2)烃的含氧衍生物燃料电池
①酸性介质
CH3OH:1CH3OH—6e—+1H2O = 1CO2+6 H+
C2H5OH: ______________
CH3OCH3:_____________
②碱性介质
CH3OH: 1CH3OH—6e—+8OH —= 1CO32—+ 6 H2O
C2H5OH: ___________
CH3OCH3:___________
(3)熔融碳酸盐为电解质
负极(CH4):___________
正极(O2):______________
铝–空气–海水电池
我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。
(1)电源负极材料为___________;电源正极材料为:石墨、铂网等能导电的惰性材料。
(2)负极的电极反应式为:____________________;正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-=12OH-
(3)总反应式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
(4)说明:铝板要及时更换,铂做成网状是为了____________。
(5)燃料电池正极反应式本质都是O2+4e—=2O2—,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。
氢氧燃料电池
一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入____,正极通入 _____,总反应为:________
电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)
①负极发生的反应为:H2 - 2e— = 2H+ ,2H+ + 2OH— = 2H2O,所以:负极的电极反应式为:_______
②正极是O2得到电子,即:O2 + 4e— = 2O2— ,O2— 在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH—即: 2O2— + 2H2O =4OH— ,因此,正极的电极反应式为:__________。
(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
①负极的电极反应式为:_____________
②正极是O2得到电子,即:O2 + 4e— = 2O2—,O2— 在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2— + 2 H+=H2O,因此正极的电极反应式为:______________
(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)
①负极的电极反应式为:H2 +2e— = 2H+
②正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e—= 4OH—
(4)说明:a.碱性溶液反应物、生成物中均无H+
b.酸性溶液反应物、生成物中均无OH—
c.中性溶液反应物中无H+ 和OH—
d.水溶液中不能出现O2—
原电池正负极的判断
(1)一般情况下活泼的金属做原电池的________,另一极做正极。
(2)根据实验现象:一般情况下,有气体或者固体生成的一极为________,溶解或者质量减少的一极为_________。
(3)电子流出的一极是_______,流入的一极是_______。
(4)发生_______反应的一极是负极,发生_______反应的一极是正极。
(5)溶液中阴离子向_______极移动,阳离子向_______极移动。
原电池
(1)原电池是一种将___________转化为________的装置。
(2)构成原电池的条件分别是_______、_________、________、_______。
(3)理论上所有的氧化还原反应都可以设计成原电池装置。
(4)在外电路中依靠____的定向移动导电,电解质溶液中靠_____的定向移动导电。
(5)原电池的正极材料若是金属单质,则金属单质被 __________,无法失电子被腐蚀。
(6)原电池可以_______化学反应速率。