【复习学案】燃料电池电极反应式的书写方法

2、燃料电池正极反应式的书写

因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是O₂得电子生成O^2-离子，故正极反应式的基础都是O₂＋4e^-=2O^2-。正极产生O^2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电解质有关的五种情况归纳如下。

⑴电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）

在酸性环境中，O^2-离子不能单独存在，可供O^2-离子结合的微粒有H⁺离子和H₂O，O^2-离子优先结合H⁺离子生成H₂O。这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为O₂＋4H⁺+4e^-=2H₂O。

⑵电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液）

在中性或碱性环境中，O^2-离子也不能单独存在，O^2-离子只能结合H₂O生成OH^-离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为O₂＋2H₂O +4e^-=4OH^-。

⑶电解质为熔融的碳酸盐（如LiCO₃和Na₂CO₃熔融盐混和物）

在熔融的碳酸盐环境中，O^2-离子也不能单独存在， O^2-离子可结合CO₂生成CO₃^2-离子，则其正极反应式为O₂＋2CO₂ +4e^-=2CO₃^2-。

⑷电解质为固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇）

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