Question

1．乙醇燃料电池在H₂SO₄条件下的电极方程式为负极：C₂H₅OH-12e^-+3H₂O=2CO₂↑+12 H⁺、正极O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O、电池C₂H₅OH+3O₂=2CO₂↑+3H₂O，C₃H₈在碱性条件下的电极方程式为负极：C₃H₈-20e^-+26OH^-=3CO₃^2-+17H₂O、正极：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-、电池：5O₂+C₃H₈+6OH^-=3CO₃^2-+7H₂O，C₂H₆和O₂在熔融Na₂CO₃下的电极方程式为负极：C₂H₆-14e^-+7CO₃^2-=9CO₂+3H₂O、正极：O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-、电池：2C₂H₆+7O₂=4CO₂+6H₂O（包括正负极和总电极方程式）．

Answer 1

分析 C₂H₅OH燃料电池中，负极上通入燃料，酸性条件下C₂H₅OH失电子生成CO₂和 H⁺，正极上O₂得电子和H⁺反应生成H₂O，电池反应式为C₂H₅OH和O₂反应生成CO₂、H₂O；
碱性条件下，C₃H₈在负极上失电子和OH^-生成CO₃^2-和H₂O，正极上O₂得电子和H₂O反应生成OH^-，电池反应式为C₃H₈、O₂和OH^-反应生成CO₃^2-和H₂O；
熔融Na₂CO₃条件下，负极上C₂H₆失电子和CO₃^2-反应生成CO₂、H₂O，正极上O₂得电子和CO₂反应生成CO₃^2-，电池反应式为C₂H₆和O₂反应生成CO₂、H₂O．

解答 解：酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为C₂H₅OH-12e^-+3H₂O=2CO₂↑+12 H⁺，正极上氧气得电子和H⁺反应生成H₂O，电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，电池反应式为C₂H₅OH+3O₂=2CO₂↑+3H₂O；
碱性条件下，C₃H₈在负极上失电子和OH^-生成CO₃^2-和H₂O，电极反应式为
C₃H₈-20e^-+26OH^-=3CO₃^2-+17H₂O，正极上O₂得电子和H₂O反应生成OH^-，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，电池反应式为C₃H₈、O₂和OH^-反应生成CO₃^2-和H₂O，
电池反应式为5O₂+C₃H₈+6OH^-=3CO₃^2-+7H₂O；
熔融Na₂CO₃条件下，负极上C₂H₆失电子和CO₃^2-反应生成CO₂、H₂O，负极反应式为C₂H₆-14e^-+7CO₃^2-=9CO₂+3H₂O，正极上O₂得电子和CO₂反应生成CO₃^2-，电极反应式为O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，电池反应式为C₂H₆和O₂反应生成CO₂、H₂O，电池反应式为2C₂H₆+7O₂=4CO₂+6H₂O，
故答案为：负极：C₂H₅OH-12e^-+3H₂O=2CO₂↑+12 H⁺、正极O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O、电池C₂H₅OH+3O₂=2CO₂↑+3H₂O；
负极：C₃H₈-20e^-+26OH^-=3CO₃^2-+17H₂O、正极：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-、电池：5O₂+C₃H₈+6OH^-=3CO₃^2-+7H₂O；
负极：C₂H₆-14e^-+7CO₃^2-=9CO₂+3H₂O、正极：O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-、电池：2C₂H₆+7O₂=4CO₂+6H₂O．

点评 本题考查电极反应式、电池反应式的书写，为高考高频点，电极反应式的书写要结合电解质特点书写，书写条件下不能生成氢氧根离子、碱性条件下不能生成氢离子，难点是熔融盐或熔融氧化物条件下燃料电池电极反应式的书写，题目难度中等．