氢氧燃料的原理是什么?还有电极反应中怎么知道氢氧根的配平数和在酸或碱的溶液中怎么知道什么时候是变成水或者是氢氧根离子?还有当氢气变成其他如甲烷什么的怎么知道它负极时等式

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/18 11:51:01
氢氧燃料的原理是什么?还有电极反应中怎么知道氢氧根的配平数和在酸或碱的溶液中怎么知道什么时候是变成水或者是氢氧根离子?还有当氢气变成其他如甲烷什么的怎么知道它负极时等式
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燃料电池的本质是将燃烧反应分别在正负两极进行.
负极由燃料失电子,正极由氧气得电子.
需要注意的是酸性条件下不能写出OH- ；碱性条件下不能写出H+
一、氢氧燃料电池：负极氢气失电子,正极氧气得电子.总反应：2H2 + O2 = 2H2O
1、中性（如硫酸钠作电解质溶液）
负极：2H2 - 4e- = 4H+
正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
2、酸性（如硫酸作电解质溶液）
负极：2H2 - 4e- = 4H+
正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
3、碱性（如KOH作电解质溶液）
负极：2H2 - 4e- +4OH- = 2H2O
正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
二、甲烷燃料电池：负极甲烷失电子,正极氧气得电子.总反应：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
或者：CH4 + O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O （碱性燃料电池）
如碱性甲烷燃料电池
负极：CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O
分析方法是：甲烷中碳由-4价,升高为CO32-中的+4价,共升高8价,即失去8电子.
得：CH4 - 8e- —— CO32-
然后由电荷守恒给左边配10个OH- ,再由氢元素守恒配右边7个H2O,用氧元素守恒检验正确.

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