燃料电池总结.doc

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1、不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH、O2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。(1)酸性介质，如H2SO4。CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H＋作用下生成H2O。电极反应式为负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋正极：O2＋6e－＋6H＋===3H2O(2)碱性介质，如KOH溶液。CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO，1molCH3OH失去6mole－，O2在正极上得到电子生成OH－，电

2、极反应式为负极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O正极：O2＋6e－＋3H2O===6OH－(3)熔融盐介质，如K2CO3。在电池工作时，CO移向负极。CH3OH在负极上失去电子，在CO的作用下生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在CO2的作用下生成CO，其电极反应式为负极：CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O正极：O2＋6e－＋3CO2===3CO(4)掺杂Y2O3的ZrO3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O2－。根据O2－移向负极，在负极上CH3OH失电子生成CO2气体，而O2在正极上得电子生成O2－，

3、电极反应式为负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O正极：O2＋6e－===3O2－题组一　判断“酸、碱”介质，理清书写思路1．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的(　　)A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－2．将两个铂电极放置在

4、KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是(　　)①通入CH4的电极为正极　②正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－　③通入CH4的电极反应式为CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O　④负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O　⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动　⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动A．①③⑤B．②④⑥C．④⑤⑥D．①②③思路归纳对于燃料电池，正极往往通入O2，书写时应注意：(1)首先书写正极反应式：①酸性O2＋4e－＋4H＋===2H2O②碱性O

5、2＋4e－＋2H2O===4OH－(2)然后用总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。题组二　区分介质“状态”，判断离子流向3．某燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H＋，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。请回答：(1)H＋由____极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或b)。(2)b极上发生的电极反应式是__________________。4．科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中

6、固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导正极生成的O2－。(1)c电极的名称为________。(2)d电极上的电极反应式为____________________。失误防范根据内电路中的离子流向判断正、负极，在内电路中，阳离子由负极区流向正极区，阴离子由正极区流向负极区。突破电解池，应用“不寻常”“六点”突破电解池1．分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。2．剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。3．注意放电顺序。4．书写电极反应，注意得失电子守恒。5．正确判断产物

7、。(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>H＋(水)6．恢复原态措施。电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之

8、前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2＋完全放电之后，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。题组一　对可充电电池的深度剖析1．Li/SO2电池具有输