燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池,它與原電池形成條件有一點相悖,就是不一定兩極是兩根活動性不同的電極,也可以用相同的兩根電極。燃料電池有很多,下面主要介紹幾種常見的燃料電池,希望達到舉一反三的目的。
一、氫氧燃料電池
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,
總反應為:2H2+O2===2H2O
電極反應特別要注意電解質,有下列三種情況:
1.電解質是KOH溶液(堿性電解質)
負極發生的反應為:H2+2e-===2H+,2H++2OH-===2H2O,所以:
負極的電極反應式為:H2?2e-+2OH-===2H2O;
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,只能結合H2O生成OH-即:2O2-+2H2O===4OH-,因此,
正極的電極反應式為:O2+H2O+4e-===4OH-。
2.電解質是H2SO4溶液(酸性電解質)
負極的電極反應式為:H2+2e-===2H+
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,只能結合H+生成H2O即:O2-+2H+===H2O,因此
正極的電極反應式為:O2+4H++4e-===2H2O(O2+4e-===2O2-,2O2-+4H+===2H2O)
3.電解質是NaCl溶液(中性電解質)
負極的電極反應式為:H2+2e-===2H+
正極的電極反應式為:O2+H2O+4e-===4OH-
說明:1.堿性溶液反應物、生成物中均無H+
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