百度作业网高中关于燃料电池和电镀池的问题.
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/08/19 16:56:35
高中关于燃料电池和电镀池的问题.
1.在燃料电池中,如何配平化学方程式,oH-,H+,H2O如何加在化学式的两边.（如CH4分别在酸性和碱性两种环境下的化学方程式.）2.在电镀池中,是不是一定要溶液的阳离子和正极所接的金属棒同时和要电镀上的金属一致?（如Fe上镀Zn,溶液要ZnCl2,阳极要Zn?） 如果让我弄懂,我会带给200+的奖励的,
1.在燃料电池中,如何配平化学方程式,oH-,H+,H2O如何加在化学式的两边.（如CH4分别在酸性和碱性两种环境下的化学方程式.）2.在电镀池中,是不是一定要溶液的阳离子和正极所接的金属棒同时和要电镀上的金属一致?（如Fe上镀Zn,溶液要ZnCl2,阳极要Zn?） 如果让我弄懂,我会带给200+的奖励的,
1、燃料电池反应可以先写正极反应式,再减出负极反应式.
例如：氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O
以KOH为电解质则 正极：O2+2H2O+4e- = 4OH- 负极：2H2+4OH- -4e- = 4H2O
以硫酸为电解质则 正极：O2+4H+ +4e- = 2H2O 负极：2H2 - 4e- = 4H+
再如：甲烷燃料电池 CH4+2O2---->CO2+2H2O （酸性介质）
正极：2O2+8H+ +8e- = 4H2O 负极：CH4+ 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+
CH4+2O2+2OH- --> CO32-+3H2O （碱性介质）
正极：2O2+4H2O+8e- = 8OH- 负极：CH4+ 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O
2、在电镀池中,一定要溶液的阳离子和正极所接的金属棒同时和要电镀上的金属一致
如Fe上镀Zn,溶液要ZnCl2,阳极要Zn.
阳极一定要是锌：因为阳极发生反应是Zn-2e-=Zn2+,可以保持溶液中锌离子浓度不变（浓度小了会造成H+放电的情况,有气泡产生镀层就不好了）；
溶液一定要Zn2+,因为如果用硫酸钠溶液,那么在开始电解时,阴极放电的是水电离的H+,生成H2,而水中剩余氢氧根离子向阳极移动,过程中会和阴极移动过来的Zn2+反应,生成沉淀,所以Zn2+就到不了阴极,放不了电啦!
再问： 如何再加入oh-,h+.h2o后进行配平，.。
再答： 其实，你只要记住：oh-,h+.h2o都只含有H、O两种元素，所以它们只能用来配平电荷数及H、O原子数。具体说，酸性溶液中，你只能用H+配平电荷（向缺正电的一方配一定数目H+，然后为了配平H、O原子数，就要在另一方配上水），同理：碱性溶液中，你只能用OH-配平电荷（向缺负电的一方配一定数目OH-，然后为了配平H、O原子数，就要在另一方配上水）。 这个和氧化还原反应的离子方程式配平有关，你可以研究一下，很有意义的！ 例：酸性高锰酸钾溶液和氯离子反应 1、先根据信息写出发生氧化还原的部分： MnO4- + Cl- ----Mn2+ + Cl2 2、标出化合价升降，并用最小公倍数配平氧化还原部分： +7 -1 +2 0 2MnO4- + 10 Cl- ----2Mn2+ + 5Cl2 降5×2 升2×5 3、根据电荷数配上氢离子（碱性溶液配OH-），加水配平氢原子数： 16H+ + 2MnO4- + 10Cl- ----2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O 4、用氧检查画等号： 16H+ + 2MnO4- + 10Cl- =2Mn2+ + 5Cl2+ 8H2O
再问： 那CH4-8e----CO2在碱性和酸性条件下怎么配平？（讲下方法）
再答： 先写酸性介质总反应式： CH4+2O2---->CO2+2H2O 正极应该是2O2得8e-，也就使式子左边多了8个负电，所以酸性溶液中要在左边配上8个H+（8个正电），右边只能配上4H2O，写成：2O2+8H+ +8e- = 4H2O 接着可以减出负极反应式：CH4+ 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 也可以考虑负极是，CH4变CO2，其中碳失8个电子，左边会带8个单位正电，所以要在右边加8H+，再在左边加2H2O配平H、O原子数。 写碱性介质总反应式： CH4+2O2+2OH- --> CO32-+3H2O （碱性介质） 同理可写成正极：2O2+4H2O+8e- = 8OH- 负极：CH4+ 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O
例如：氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O
以KOH为电解质则 正极：O2+2H2O+4e- = 4OH- 负极：2H2+4OH- -4e- = 4H2O
以硫酸为电解质则 正极：O2+4H+ +4e- = 2H2O 负极：2H2 - 4e- = 4H+
再如：甲烷燃料电池 CH4+2O2---->CO2+2H2O （酸性介质）
正极：2O2+8H+ +8e- = 4H2O 负极：CH4+ 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+
CH4+2O2+2OH- --> CO32-+3H2O （碱性介质）
正极：2O2+4H2O+8e- = 8OH- 负极：CH4+ 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O
2、在电镀池中,一定要溶液的阳离子和正极所接的金属棒同时和要电镀上的金属一致
如Fe上镀Zn,溶液要ZnCl2,阳极要Zn.
阳极一定要是锌：因为阳极发生反应是Zn-2e-=Zn2+,可以保持溶液中锌离子浓度不变（浓度小了会造成H+放电的情况,有气泡产生镀层就不好了）；
溶液一定要Zn2+,因为如果用硫酸钠溶液,那么在开始电解时,阴极放电的是水电离的H+,生成H2,而水中剩余氢氧根离子向阳极移动,过程中会和阴极移动过来的Zn2+反应,生成沉淀,所以Zn2+就到不了阴极,放不了电啦!
再问： 如何再加入oh-,h+.h2o后进行配平，.。
再答： 其实，你只要记住：oh-,h+.h2o都只含有H、O两种元素，所以它们只能用来配平电荷数及H、O原子数。具体说，酸性溶液中，你只能用H+配平电荷（向缺正电的一方配一定数目H+，然后为了配平H、O原子数，就要在另一方配上水），同理：碱性溶液中，你只能用OH-配平电荷（向缺负电的一方配一定数目OH-，然后为了配平H、O原子数，就要在另一方配上水）。 这个和氧化还原反应的离子方程式配平有关，你可以研究一下，很有意义的！ 例：酸性高锰酸钾溶液和氯离子反应 1、先根据信息写出发生氧化还原的部分： MnO4- + Cl- ----Mn2+ + Cl2 2、标出化合价升降，并用最小公倍数配平氧化还原部分： +7 -1 +2 0 2MnO4- + 10 Cl- ----2Mn2+ + 5Cl2 降5×2 升2×5 3、根据电荷数配上氢离子（碱性溶液配OH-），加水配平氢原子数： 16H+ + 2MnO4- + 10Cl- ----2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O 4、用氧检查画等号： 16H+ + 2MnO4- + 10Cl- =2Mn2+ + 5Cl2+ 8H2O
再问： 那CH4-8e----CO2在碱性和酸性条件下怎么配平？（讲下方法）
再答： 先写酸性介质总反应式： CH4+2O2---->CO2+2H2O 正极应该是2O2得8e-，也就使式子左边多了8个负电，所以酸性溶液中要在左边配上8个H+（8个正电），右边只能配上4H2O，写成：2O2+8H+ +8e- = 4H2O 接着可以减出负极反应式：CH4+ 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 也可以考虑负极是，CH4变CO2，其中碳失8个电子，左边会带8个单位正电，所以要在右边加8H+，再在左边加2H2O配平H、O原子数。 写碱性介质总反应式： CH4+2O2+2OH- --> CO32-+3H2O （碱性介质） 同理可写成正极：2O2+4H2O+8e- = 8OH- 负极：CH4+ 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O