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燃料电池电极反应式的书写.docx

上传人:小辰GG 2021/6/27 文件大小:34 KB

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燃料电池电极反应式的书写.docx

文档介绍

文档介绍:燃料电池电极反应式的书写
燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点, 也是高考化 学的常考考点之一, 在书写时学生往往易错。 参加北大附中课堂教学 培训,感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复****的处理, 其 复****教学设计如下:
一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极,电极均不参与反 应。
二、正极发生还原反应,通入的气体一般是氧气,氧气得到电子 首先变为氧离子, 根据电解质的不同, 其负极电极反应式书写分以下 几种情况:
(1)在酸性溶液中生成的氧离子与氢离子结合生成水,其电极反 应式为: O2 + 4e + H== 4H2O
(2)在碱性溶液中 , 氧离子与氢氧根离子不能结合 , 只能与水结合 生成氢氧根离子 , 其电极反应式为: O2 + 4e + 2H2O== 4OH
(3)在熔融碳酸盐中 , 氧离子与碳酸根离子不能结合, 只能与二氧 化碳结合生成碳酸根离子,其电极反应式为: O2+2CO2-+4e ==2 CO3 ( 4)在熔融氧化物介质中, 氧气得到电子转化为氧离子 , 其电极反应 式为: O2 + 4e- == 2O2-
三、负极发生氧化反应 , 负极生成的离子一般与正极产场结合, 有以下几种情况:
(1) 若负极通入的气体是氢气 , 则
酸性液中 H 2 - 2e - == 2H +
碱性溶液中 H 2 - 2e ■ + 20H == 2^0
熔融氧化物中 H 2 - 2e - + 02- == H2O
(2)若负极通入的气体为含碳的化合物 CO CH、CHOH等,碳元 素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、 在 碱性溶液中生成碳酸根离子,熔融碳酸盐中生成二氧化碳,熔融氧化 物中生成碳酸根离子。含有氢元素的化合物最终都有水生成。
如CHOH燃料电池:
酸性溶液中负极反应式为::CHOH - 6e + H2O =
匸 CQf + 6H +
碱性溶浚中负极反应式为:CHOH - 8e + 1OOH =
2-
=CO + 7H2O
氢氧燃料电池
Pt)或石墨做电极材料,负
氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(
极通入",正极通入02,
总反应为:2H2 + 02 === 2H2O
电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极发生的反应为:H - 2e- === 2H+ ,2H + + 2OH- === 2H2。,所
以:负极的电极反应式为:H - 2e- + 2OH- === 2H2O
正极是Q得到电子,即:Q + 4e- === 2O2- , CT在碱性条件下不 能单独存在,只能结合 H2Q生成QH即:2(0 + 2H2Q === 4QH , 因此,正极的电极反应式为: Q2 +2H2Q + 4e- === 4QH - 。
2 .电解质是H2SQ溶液(酸性电解质)
负极的电极反应式为:Hb- 2e === 2H +
正极是Q得到电子,即:Q + 4e- === 2Q2- , Q^在酸性条件下不 能单独存在,只能结合H+生成H2Q即:Q- + 2 H + === H2Q因此 正极的电极反应式为: Q2 + 4H+ + 4e- === 2H2Q(Q2 + 4e- === 2Q2- , 2Q2-