高中化學(xué)：燃料電池的方程式及電極反應(yīng)-

第第頁共3頁高中化學(xué)：燃料電池的方程式及電極反應(yīng)_一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨做電極材料，負(fù)極通入H2，正極通入02，總反應(yīng)為：2H2+02===2H20電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì)，有下列三種情況：1?電解質(zhì)是K0H溶液（堿性電解質(zhì)）負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：H2+2e-===2H+,2H++20H-===2H20,所以：負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H22e-+20H-===2H20；正極是02得到電子，即：02+4e-===202-，02-在堿性條件下不能單獨存在，只能結(jié)合H20生成0H-即：202-+2H20===40H-，因此，正極的電極反應(yīng)式為：02+2H20+4e-===40H-。2?電解質(zhì)是H2S04溶液（酸性電解質(zhì)）負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2+2e-===2H+正極是02得到電子，即：02+4e-===202-，02-在酸性條件下不能單獨存在，只能結(jié)合H+生成H20即：02-+2H+===H20，因此正極的電極反應(yīng)式為：02+4H++4e-===2H20（02+4e-===202-，202-+4H+二二二2H20）3?電解質(zhì)是NaCl溶液（中性電解質(zhì)）負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2+2e-===2H+正極的電極反應(yīng)式為：02+H2O+4e-===4OH-說明：1.堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+2?酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無0H-中性溶液反應(yīng)物中無H+和0H-水溶液中不能出現(xiàn)02-二、甲醇燃料電池甲醇燃料電池以鉑為兩極,用堿或酸作為電解質(zhì)：1?堿性電解質(zhì)（K0H溶液為例）總反應(yīng)式：2CH40+302+4K0H二二二2K2C03+6H20正極的電極反應(yīng)式為：302+12e-+6H20===120H-負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH406e-+80H-===C032-+6H202.酸性電解質(zhì)（H2S04溶液為例）總反應(yīng):2CH40+302===2C02+4H20正極的電極反應(yīng)式為：302+12e-+12H+===6H20負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2CH4012e-+2H20===12H++2C02說明：乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同三、甲烷燃料電池甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極，電解質(zhì)溶液為K0H，生成的C02還要與K0H反應(yīng)生成K2C03,所以總反應(yīng)為：CH4+2K0H+202===K2C03+3H20。負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)：CH48e-+80H-二二C02+6H20C02+20H-==C032-+H20,所以：負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH4+100H-+8e-===C032-+7H20正極發(fā)生的反應(yīng)有：02+4e-===202-和02-+H20===20H-所以：正極的電極反應(yīng)式為：02+2H20+4e-===40H-說明：掌握了甲烷燃料電池的電極反應(yīng)式，就掌握了其它氣態(tài)烴燃料電池的電極反應(yīng)式四、鋁空氣海水電池我國首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光。電源負(fù)極材料為：鋁；電源正極材料為：石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料。負(fù)極的電極反應(yīng)式為：4Al—12e—===4Al3+；正極的電極反應(yīng)式為：302+6H20+12