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 閱讀原文幾種常見的“燃料電池”的電極反應(yīng)式的書寫 [L][/L] [L]一,、氫氧燃料電池[/L] [L]氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨做電極材料，負極通入H2,，正極通入 O2,，[/L] [L]總反應(yīng)為：2H2+ O2 === 2H2O[/L] [L]電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì)，有下列三種情況：[/L] [L]1．電解質(zhì)是KOH溶液（堿性電解質(zhì)）[/L] [L]負極發(fā)生的反應(yīng)為：H2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以：[/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O,；[/L] [L]正極是O2得到電子,，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在堿性條件下不能單獨存在,，只能結(jié)合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH- ,，因此，[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：O2+ 2H2O + 4e- === 4OH- ,。 [/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：H2+2e- === 2H+[/L] [L]正極是O2得到電子,，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性條件下不能單獨存在,，只能結(jié)合H+生成H2O即：O2- + 2H+ === H2O,，因此[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：O2+ 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e-=== 2O2- ，2O2- + 4H+=== 2H2O)[/L] [L]3．電解質(zhì)是NaCl溶液（中性電解質(zhì)）[/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：H2+2e- === 2H+[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：O2+ H2O + 4e- === 4OH-[/L] [L]說明：1.堿性溶液反應(yīng)物,、生成物中均無H+[/L] [L] 2.酸性溶液反應(yīng)物,、生成物中均無OH-[/L] [L] 3.中性溶液反應(yīng)物中無H+ 和OH-[/L] [L] 4.水溶液中不能出現(xiàn)O2-[/L] [L]二、甲醇燃料電池[/L] [L]甲醇燃料電池以鉑為兩極,用堿或酸作為電解質(zhì)：[/L] [L]1．堿性電解質(zhì)（KOH溶液為例）[/L] [L]總反應(yīng)式：2CH4O+ 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：3O2+ 12e- + 6H2O===12OH-[/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：CH4O– 6e- + 8OH- === CO32-+ 6H2O[/L] [L]2. 酸性電解質(zhì)（H2SO4溶液為例）[/L] [L]總反應(yīng): 2CH4O+ 3O2 === 2CO2 + 4H2O[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：3O2+12e-+12H+=== 6H2O[/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：2CH4O– 12e-+2H2O === 12H++ 2CO2[/L] [L]說明：乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同[/L] [L]三,、甲烷燃料電池[/L] [L]甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,電解質(zhì)溶液為KOH,，生成的CO2還要與KOH反應(yīng)生成K2CO3，所以總反應(yīng)為：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3+ 3H2O,。[/L] [L]負極發(fā)生的反應(yīng)：CH4– 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- == CO32-+ H2O,，所以：[/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：CH4+ 10 OH- + 8e- === CO32- + 7H2O[/L] [L]正極發(fā)生的反應(yīng)有：O2+ 4e- === 2O2- 和O2-+ H2O === 2OH- 所以：[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：O2+ 2H2O + 4e- === 4OH-[/L] [L]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[/L] [L]四、 鋁–空氣–海水電池[/L] [L]我國首創(chuàng)以鋁–空氣–海水電池作為能源的新型海水標志燈,，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,。[/L] [L]電源負極材料為：鋁；電源正極材料為：石墨,、鉑網(wǎng)等能導電的惰性材料,。[/L] [L]負極的電極反應(yīng)式為：4Al－12e－===4Al3+；[/L] [L]正極的電極反應(yīng)式為：3O2+6H2O+12e－===12OH－,；[/L] [L]總反應(yīng)式為：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3[/L] [L]說明:鋁板要及時更換,鉑做成網(wǎng)狀是為了增大與氧氣的接觸面積,。 |
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