¿Cómo repasar la química, especialmente la batería química?

Los estudiantes de química de la escuela secundaria deben observar la situación general, prestar atención a la penetración razonable del contenido de cálculo en cada capítulo y sentar una base de cálculo sólida paso a paso. La característica más importante del cálculo es que es aburrido, teórico y lógico. Los estudiantes pueden aburrirse fácilmente durante el proceso de revisión. Por lo tanto, durante el proceso de revisión, los puntos difíciles deben dispersarse y el contenido relacionado con los cálculos químicos debe distribuirse en varios. secciones de conocimiento para revisión.

Basado en los tipos de cálculo que han aparecido en el examen de ingreso a la universidad en los últimos años, el resumen es el siguiente:

1 Cálculos relacionados con la masa atómica relativa, la masa molecular relativa y determinación de fórmulas químicas.

2. Cálculo de la cantidad de sustancias relevantes.

3. Cálculo del volumen molar del gas.

4. Cálculo de reacciones redox.

5. Cálculo de ecuaciones químicas.

6. Cálculo de la solubilidad de sustancias relevantes.

7. Cálculo de la concentración de la solución (fracción másica del soluto y concentración de la sustancia).

8. Cálculo simple del valor de pH de la solución, la concentración de iones de hidrógeno y la concentración de iones de hidróxido.

9. Cálculo de velocidades de reacción y equilibrio químico.

10. Cálculos sobre baterías primarias y revestimientos electrolíticos.

11. Cálculo de ecuaciones termoquímicas.

12. Cálculo del exceso.

13. Cálculo de mezclas.

14. Cálculo completo de varios tipos de cálculo

Batería química

1. Batería voltaica: (electrodo negativo - Zn, electrodo positivo - Cu, electrolito - H2SO4). )

Electrodo negativo: Zn–2e-==Zn2+ (reacción de oxidación) Electrodo positivo: 2H++2e-==H2 ↑ (reacción de reducción)

Ecuación iónica Zn + 2H+ = = H2 ↑+ Zn2+

2. Batería de hierro-carbono: (electrodo negativo—Fe, electrodo positivo—C, electrolito H2CO3 débilmente ácido)

Electrodo negativo: Fe–2e- ==Fe2+ (reacción de oxidación) Electrodo positivo: 2H++2e-==H2 ↑ (reacción de reducción)

Ecuación iónica Fe+2H+==H2 ↑+Fe2+ (corrosión por desprendimiento de hidrógeno)

3. Batería de Hierro Carbono: (electrodo negativo—Fe, electrodo positivo—C, electrolito neutro o alcalino)

Electrodo negativo: 2Fe–4e-==2Fe2+ (reacción de oxidación) Electrodo positivo: O2 +2H2O+4e-== 4 (Reacción de reducción)

Ecuación química 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (Corrosión por absorción de oxígeno) 4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3 2Fe(OH )3==Fe2O3 +3 H2O (el proceso de formación de óxido)

4. Batería de aluminio y níquel: (electrodo negativo - Al, electrodo positivo - solución de electrolito de Ni y NaCl). , O2)

Electrodo negativo: 4Al–12e-==4Al3+ (reacción de oxidación) Electrodo positivo: 3O2+6H2O+12e-==12 (reacción de reducción)

Ecuación química 4Al +3O2+6H2O==4Al(OH)3 (batería Ocean Light)

5. Batería seca ordinaria de zinc-manganeso: (electrodo negativo-Zn, electrodo positivo-C, electrolito NH4Cl, pasta de MnO2)

Ecuación química Zn+: Zn–2e- ==Zn2+ (reacción de oxidación) Electrodo positivo: 2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (reacción de reducción)

Ecuación química Zn+ 2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3 ↑

6. Pila seca alcalina de zinc-manganeso: (electrodo negativo-Zn, electrodo positivo-C, electrolito KOH, pasta de MnO2)

Electrodo negativo: Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH )2 (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: 2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH- (reacción de reducción)

Ecuación química Zn +2MnO2 +2H2O == Zn( OH)2 + MnOOH

7. Batería de plata-zinc: (electrodo negativo—Zn, electrodo positivo—Ag2O, electrolito NaOH)

Electrodo negativo: Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- ( reacción de reducción)

Ecuación química Zn + Ag2O + H2O = = Zn(OH)2 + 2Ag

8. , malla de platino y otros materiales inertes conductores, electrolito – agua de mar)

Electrodo negativo: 4Al-12e-==4Al3+ (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: 3O2+6H2O+12e- ==12OH- (reacción de reducción)

Reacción total La fórmula es: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 (La malla de platino aumenta la superficie de contacto con el oxígeno)

9. Batería de magnesio---aluminio (electrodo negativo--Al, electrodo positivo--electrolito de Mg KOH)

Ánodo (Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O ( reacción de oxidación)

Electrodo positivo (Mg): 6H2O + 6e - = 3H2 ↑+6OH– (

Reacción de reducción)

Ecuación química: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO2–+ 3H2

10. Batería de litio tipo 1: (electrodo negativo - litio metálico, electrodo positivo - grafito, Electrolito LiAlCl4 -SOCl2)

Electrodo negativo: 8Li -8e-=8 Li + (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: 3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl- ( reacción de reducción)

Ecuación química 8Li + 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S,

Batería secundaria (también llamada batería de almacenamiento o batería recargable)

1 Batería de plomo-ácido: (electrodo negativo - electrodo positivo de Pb—electrolito de PbO2—ácido sulfúrico concentrado)

Electrodo negativo durante la descarga: Pb－2e－＋SO42－=PbSO4 (reacción de oxidación)

<. p>Electrodo positivo: PbO2＋2e－＋4H＋SO42－=PbSO4＋2H2O (Reacción de reducción)

Cátodo durante la carga: PbSO4 + 2H+ + 2e-== Pb+H2SO4 (reacción de reducción)

Ánodo: PbSO4 + 2H2O - 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (Reacción de oxidación)

Ecuación química total Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O

2. electrodo negativo - Fe, electrodo positivo - NiO 2, la solución electrolítica es solución KOH)

Electrodo negativo durante la descarga: Fe－2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2 (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni (OH)2 + 2 OH– (reacción de reducción)

Cátodo durante la carga: Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2 OH– (reacción de reducción)

Ánodo ： Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == NiO 2 + 2H2O (reacción de oxidación)

Ecuación química total Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2

3. Batería LiFePO4 (electrodo positivo—LiFePO4, electrodo negativo—grafito, Li+ sólido conductor como electrolito)

Electrodo negativo durante la descarga: Li - e— ==Li + (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4 (reacción de reducción)

Cuando carga: Cátodo: Li+ + e—== Li (reacción de reducción)

Ánodo: LiFePO4-e—== FePO4 + Li+ (reacción de oxidación)

Ecuación química total FePO4 + Li LiFePO4

4. Batería de níquel-cadmio (electrodo negativo--Cd, electrodo positivo-NiOOH, la solución de electrolito es solución de KOH)

Electrodo negativo durante la descarga: Cd -2e—+ 2. OH– == Cd(OH)2 (reacción de oxidación)

Ni( OH)2+Cd(OH)2 electrodo positivo: 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (reacción de reducción) Cátodo durante la carga: Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH– (Reacción de reducción)

Ánodo: 2 Ni(OH)2 -2e—+ 2 OH– = = 2NiOOH + 2H2O (Reacción de oxidación)

Ecuación química total Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

5. electrodo-aleación de almacenamiento de hidrógeno LaNi5, electrodo positivo-NiOOH, electrolito KOH+LiOH)

Al descargar

Electrodo negativo: LaNi5H 6－6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (reacción de reducción )

Cátodo durante la carga: LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH– (reacción de reducción)

Ánodo: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH– == 6NiOOH + 6H2O (reacción de oxidación)

Ecuación química total LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)2

6. , electrodo positivo: grafito, el electrolito es una sustancia alcalina sólida humedecida)

Electrodo negativo durante la descarga: 3Zn -6e- + 6 OH–== 3 Zn(OH)2 (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: 2FeO42— +6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH– (reacción de reducción)

Cátodo durante la carga: 3Zn(OH)2 +6e-== 3Zn + 6 OH– (reacción de reducción)

Ánodo: 2Fe(OH)3 -6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (reacción de oxidación)

Química total ecuación 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH )2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH

7. Batería de litio tipo 2 (electrodo negativo LiC6, electrodo positivo que contiene dióxido de litio y cobalto LiCoO2, Li en LiCoO2 se oxida durante la carga,

La reducción de Li+ está incrustada en el material del electrodo negativo de la batería, carbono C6, en forma de átomos de Li, expresados ​​como LiC6)

Ánodo durante la descarga: LiC6 – xe- = Li (1-x)C6 + x Li+ (reacción de oxidación)

Electrodo positivo: Li(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2 (reacción de reducción)

Cátodo durante la carga: Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- =LiC6 (reacción de reducción)

Ánodo: LiCoO2 – xe- = Li(1-x)CoO2 + x Li+ (reacción de oxidación )

Ecuación de reacción total Li(1- x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6