归纳与整理教学创新设计

原电池（第二课时）—燃料电池电极方程式书写

【感悟高考】（2013年全国I卷）28（节选）

(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_________。

（2013年全国I卷）（改编）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，若电解质溶液为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为

_______。

【考纲要求】

1、理解原电池的构成、工作原理及应用

2、能书写出电极反应和总反应方程式

3、了解常见化学电源的种类及其工作原理

【氢氧燃料电池】

电解质溶液

酸性

碱性

电池反应

负极

正极

负极

正极

酸性

正极

负极

电池反应

碱性

正极

负极

电池反应

2H2 + O2 = 2H2O

O2+ 4H+ + 4e-

＝2H2O 2CO - 2e- +2H2O = 2CO2 + 4H+

2CO + O2= 2CO2

O2+ 2H2O+ 4e-

＝4OH-

2CO - 4e- + 4OH-= 2CO2 +2H2O 2CO + O2 = 2CO2

【讨论】若燃料为CO，请判断下列电极反应及电池反应是否正确并说明理由。

【例1】若燃料为CH4 ，分别写出酸性和碱性电解质溶液中电池反应及电极反应。

酸性

负极

正极

电池反应

碱性

负极

正极

电池反应

【变式1】若燃料为CH3OH，分别写出酸性和碱性电解质溶液中电池反应及电极反应。

酸性

负极

正极

电池反应

碱性

负极

正极

电池反应

【变式2】若燃料为CH4，电解质是掺杂氧化钇的氧化锆晶体，在熔融状态下能传导O2-，写出电池反应和电极反应式。

负极

正极

电池反应

【变式3】若燃料为CH4，正极通入空气和CO2，电解质是一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物，写出电池反应和电极反应式。

负极

正极

电池反应

【方法点拨】书写电极反应式的方法：

1.搭框架

2.看环境

3.用守恒

【课堂练习】

1、如图1是一种新燃料电池，它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质；

（1）写出A极发生的电极反应式：______________。

写出B极发生的电极反应式

：___________________。

2、利用如图所示装置用原电池原理将工业废气中SO2转化为重要的化工原料。

其负极反应式为：______________________________。

正极反应式为：______________________________。

电池反应为：______________________________。

说一说用该原理处理工业废气的优点_________________。

含SO2的工业废气

稀硫酸溶液

3、某种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中废水均为酸性，高浓度有机废水中有机物可用C6H10O5表示；回答下列问题：

（1）X气体是：_____________________________；

（2）电池负极反应式为____________________；

（3）正极反应式为________________________；

【高考真题练习】

1、乙醇是一种重要的化工原料，一种乙醇燃料电池采用铂和碳化钨做电极催化剂，在稀硫酸溶液的电解质溶液中加入纯化后的乙醇，其负极的电极反应式是________________。

2、联胺（又称肼N2H4）—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质。电解质溶液是20%—30%的

KOH溶液。肼—空气燃料电池负极的电极反应式是_____________。