怎样写高中化学燃料电池电极方程式

Question

如题所述

Answer 1

一、氢氧燃料电池[/L]
[L]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，[/L]
[L]总反应为：2H2+ O2 === 2H2O[/L]
[L]电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：[/L]
[L]1．电解质是KOH溶液（碱性电解质）[/L]
[L]负极发生的反应为：H2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以：[/L]
[L]负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O；[/L]
[L]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，[/L]
[L]正极的电极反应式为：O2+ 2H2O + 4e- === 4OH- 。
[/L]
[L]负极的电极反应式为：H2+2e- === 2H+[/L]
[L]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- + 2H+ === H2O，因此[/L]
[L]正极的电极反应式为：O2+ 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e-=== 2O2- ，2O2- + 4H+=== 2H2O)[/L]
[L]3．电解质是NaCl溶液（中性电解质）[/L]
[L]负极的电极反应式为：H2+2e- === 2H+[/L]
[L]正极的电极反应式为：O2+ H2O + 4e- === 4OH-[/L]
[L]说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+[/L]
[L] 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-[/L]
[L] 3.中性溶液反应物中无H+ 和OH-[/L]
[L] 4.水溶液中不能出现O2-[/L]
[L]二、甲醇燃料电池[/L]
[L]甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质：[/L]
[L]1．碱性电解质（KOH溶液为例）[/L]
[L]总反应式：2CH4O+ 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O[/L]
[L]正极的电极反应式为：3O2+ 12e- + 6H2O===12OH-[/L]
[L]负极的电极反应式为：CH4O– 6e- + 8OH-=== CO32-+ 6H2O[/L]
[L]2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）[/L]
[L]总反应: 2CH4O+ 3O2 === 2CO2 + 4H2O[/L]
[L]正极的电极反应式为：3O2+12e-+12H+=== 6H2O[/L]
[L]负极的电极反应式为：2CH4O– 12e-+2H2O === 12H++ 2CO2[/L]
[L]说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同[/L]
[L]三、甲烷燃料电池[/L]
[L]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。[/L]
[L]负极发生的反应：CH4– 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- == CO32-+ H2O，所以：[/L]
[L]负极的电极反应式为：CH4+ 10 OH- + 8e-=== CO32- + 7H2O[/L]
[L]正极发生的反应有：O2+ 4e- === 2O2- 和O2-+ H2O === 2OH- 所以：[/L]
[L]正极的电极反应式为：O2+ 2H2O + 4e- === 4OH-[/L]
[L]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[/L]
[L]四、 铝–空气–海水电池[/L]
[L]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。[/L]
[L]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。[/L]
[L]负极的电极反应式为：4Al－12e－===4Al3+；[/L]
[L]正极的电极反应式为：3O2+6H2O+12e－===12OH－；[/L]
[L]总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3[/L]
[L]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。