化学:燃料电池中电极反应式书写
化学电源中电极反应式书写的一般程序
“加减法”书写电极反应式
(1)先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。
(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。
(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得到较难写出的另一极的电极反应式。
燃料电池电极反应式的书写
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:
(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O2+4H++4e-===2H2O
(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式:O2+4e-===2O2-
(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式:O2+2CO2+4e-===2CO3 2-。
第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式
电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式
故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。
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