Question

甲烷燃料電池：酸性時負極反應：

 

；堿性時負極反應：

 

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甲醇燃料電池：酸性時負極反應：

 

；堿性時負極反應：

 

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乙醇燃料電池：酸性時負極反應：

 

；堿性時負極反應：

 

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Answer 1

考點：化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：甲烷、甲醇、乙醇都可被氧化生成水和二氧化碳，作燃料電池負極時，如電解質溶液呈酸性，則被氧化生成二氧化碳氣體，如呈堿性，則生成碳酸根離子，以此解答該題．

解答： 解：酸性條件下的甲烷燃料電池，負極甲烷失電子生成二氧化碳和水，其負極的電極方程式為：CH₄-8e^-+2H₂O═CO₂+8H⁺，堿性甲烷燃料電池，負極甲烷失電子生成碳酸根離子和水，其負極的電極方程式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
酸性條件下，負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，堿性條件下生成碳酸根與水，負極電極反應式為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
乙醇燃料電池中，酸性條件下，負極發生氧化反應，乙醇被氧化生成二氧化碳和水，電極方程式為C₂H₆O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，
堿性條件下負極上乙醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為：C₂H₆O-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O，
故答案為：CH₄-8e^-+2H₂O═CO₂+8H⁺；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；C₂H₆O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺；C₂H₆O-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O．

點評：本題考查了燃料電池知識，燃料電池電極反應式的書寫要注意結合電解質溶液書寫，原料相同，電解質溶液不同，電極反應式不同，注意把握溶液的酸堿性與電極反應，題目難度中等．