Question

氢氧燃料电池：总反应：

 

；
酸性：正极：

 

，负极：

 

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碱性：正极：

 

，负极：

 

；
熔融碳酸盐：正极：

 

，负极：

 

；
熔融氧化物：正极：

 

，负极：

 

．

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

分析：氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，溶液的酸碱性不同，电极反应式不同，电池总反应都为2H₂+O₂=2H₂O，

解答： 解：氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，溶液的酸碱性不同，电极反应式不同，酸性溶液中负极反应为：2H₂-4e^-=4H⁺，正极反应为：O₂-4e^-+4H⁺=2H₂O；
碱性溶液中负极反应为2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，正极反应为O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-，熔融碳酸盐燃料电池负极发生氧化反应，电极反应为：2H₂-4e^-+2CO₃^2-=2H₂O+2CO₂，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，
如电解质为熔融的氧化物，则负极反应为H₂-2e^-+O^2-=H₂O，正极反应为O₂+4e^-=2O^2-，
氢氧燃料电池的实质是在一定条件下形成了原电池，其实质仍然是O₂把H₂氧化，电池总反应为2H₂+O₂=2H₂O．
故答案为：2H₂+O₂=2H₂O；O₂-4e^-+4H⁺=2H₂O；2H₂-4e^-=4H⁺；O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-；2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O；O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；2H₂-4e^-+2CO₃^2-=2H₂O+2CO₂；O₂+4e^-=2O^2-；H₂-2e^-+O^2-=H₂O．

点评：本题综合考查原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握原电池的电极方程式的书写方法，答题时注意体会，难度中等．