1. 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写

2. [08-24 19:17:08]   来源：http://www.85jc.com  高考化学复习方法   阅读：8442次

概要：燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。一、氢氧燃料电池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H2，正极通入 O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O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）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：H2 – 2e- + 2OH- === 2H2O；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：O2 + H2O + 4e- === 4OH- 。 2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- ===

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燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。 一、氢氧燃料电池 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H₂，正极通入 O_2， 总反应为：2H₂ + O₂ === 2H₂O 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） 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：H₂ – 2e^- + 2OH^- === 2H₂O； 正极是O₂得到电子，即：O₂ + 4e- === 2O^2- ，O^2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H₂O生成OH^-即：2O^2- + 2H₂O === 4OH^- ，因此， 正极的电极反应式为：O₂ + H₂O + 4e- === 4OH^- 。 2．电解质是H₂SO₄溶液（酸性电解质） 负极的电极反应式为：H₂ +2e^- === 2H⁺ 正极是O₂得到电子，即：O₂ + 4e- === 2O^2- ，O^2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H⁺生成H₂O即：O^2- + 2 H⁺ === H₂O，因此 正极的电极反应式为：O₂ + 4H⁺ + 4e^- === 2H₂O(O₂ + 4e^- === 2O^2- ，2O^2- + 4H⁺ === 2H₂O)

3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质） 负极的电极反应式为：H₂ +2e^- === 2H⁺ 正极的电极反应式为：O₂ + H₂O + 4e- === 4OH^- 说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H⁺ 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH^- 3.中性溶液反应物中无H⁺ 和OH^- 4.水溶液中不能出现O^2- 二、甲醇燃料电池 甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质： 1． 碱性电解质（KOH溶液为例） 总反应式：2CH₄O + 3O₂ +4KOH=== 2K₂CO₃ + 6H₂O 正极的电极反应式为：3O₂+12e^- + 6H₂0===12OH^- 负极的电极反应式为：CH₄O -6e^-+8OH^- === CO₃^2-+ 6H₂O 2. 酸性电解质（H₂SO₄溶液为例） 总反应: 2CH₄O + 3O₂ === 2CO₂ + 4H₂O 正极的电极反应式为：3O₂+12e^-+12H⁺ === 6H₂O 负极的电极反应式为：2CH₄O-12e^-+2H₂O === 12H⁺+ 2CO₂ 说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同 三、甲烷燃料电池 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH，生成的CO₂还要与KOH反应生成K₂CO₃，所以总反应为：CH₄ + 2KOH+ 2O₂ === K₂CO₃ + 3H₂O。
负极发生的反应：CH₄ – 8e- + 8OH^- ==CO₂ + 6H₂O CO₂ + 2OH^- == CO₃^2- + H₂O，所以： 负极的电极反应式为：CH₄ + 10 OH^- + 8e- === CO₃^2- + 7H₂O
正极发生的反应有：O₂ + 4e- === 2O^2- 和O^2- + H₂O === 2OH^- 所以： 正极的电极反应式为：O₂ + 2H₂O + 4e- === 4OH^- 说明：掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式 四、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。 电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。 负极的电极反应式为：4Al－12e^－===4Al³⁺； 正极的电极反应式为：3O₂+6H₂O+12e^－===12OH^－ 总反应式为：4Al+3O₂+6H₂O===4Al(OH)₃ 说明:铝板要及时更换, 铂做成网状是为了增大与氧气的接触面积.

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