(
2)正极反应式的书写:
①先根据甲醇燃烧化学反应方程式中
O2 的降价数及其还原产物写出: O2 + 4e ―
2H2O。
②然后根据电荷守恒定律,并根据题干中电解质溶液为酸性,只有在①式的左边加上
4 个 H+才能维持电荷守恒,则①式可改写成:O2 + 4e + 4H+ ―2H2O
③再根据元素守恒定律,确立并配平其它物质,将
“―”改成“”。检查②式发现各元素均
已守恒,无需再确立其它物质并配平。因此,该正极反应式最终为:
O2 + 4e + 4H+ 2H2O。
注:减法过程略。
例
3 例2变形:在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为 KOH 溶液,则负极
的反应式为
_____________,正极的反应式为______________。
解析以 甲醇 为燃料的 燃料 电池是原电池,先写出 甲醇燃烧 的化学反应方程式:
2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O。由于 KOH 溶液与生成的 CO2 发生了化学反应,则总化学
反应方程式应变为:
2CH3OH + 3O2 + 4KOH2K2CO3 + 6H2O。因此,需要用改变的这个总
化学方程式进行分析,
然后按照上述方法书写电极反应式,具体过程略。
负极:
CH3OH6e + 8OH CO32 + 6H2O
正极:
O2 + 2H2O + 4e4OH
巩固训练
1. 高 铁 电 池 的 总 反 应 为 : 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn ( OH ) 2 + 2Fe ( OH ) 3 +
4KOH,下列叙述不正确的是()
A.放电时负极反应为:Zn2e + 2OH Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)33e + 5OHFeO42 + 4H2O,阳极接外电源正极
C.放电时,每转移 3 mol 电子,正极有 1 molK2FeO4 被氧化
D.放电时,正极附近溶液的碱性增强,阴离子移向负极
2. 目前人们正研究一种高能电池,叫钠硫电池,反应如下:2Na + xSNa2Sx
下列说法中正确的是()
A.放电时,Na 作正极,硫作负极
B.放电时,钠极发生还原反应
C.充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源负极相连
D.充电时,阳极发生反应是 Sx22e xS
3. 摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以 KOH 为电解质的高效燃料电池。
(
1)关于该电池的叙述错误的是()
A.放电时,正极反应为:O2 + 4e + 4H+2H2O
B.放电时,负极反应为:CH3OH6e + 8OH CO32 + 6H2O
C.放电时,OH 移向正极
(
2)若以磺酸类质子作电解质,试写出该燃料电池的电极反应式。
(
3)若以熔融的氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)作电解质,试写出该燃料电池的
电极反应式。
(
4)若以熔融的 K2CO3 为电解质,正极充入 CO2 和 O2 的混和气体,试写出该燃料
电池的电极反应式。
4. 现用镁条和 Al 条作电极,插入某电解质溶液,用导线连接成为闭合电路。
(
1)若电解质为稀硫酸,则正极为________,其电极反应为________;负极为______
__,其电极反应为________,电子流向________。