Question

麻烦问下，化学的燃料电池的电极反应式怎么写，为什么还要区分酸性溶液和碱性溶液

Answer 1

.酸性条件和碱性条件主要指的是电解液的ph值，所谓的燃料电池也并不是将燃料真正的燃烧，只是正负两极反应方程式的加和恰好为该燃料在氧气中燃烧的方程式，而且在这里产生的电流也并不是产热产生的电能，而是由于在电解液中电子得失所产生的电流，是一个与燃烧近似的氧化过程。区分酸性碱性就是正极反应不同，因为离子不同嘛。这个你可以自己验证一下，还是给你举个例子吧，碱性条件下甲烷的燃料电池两级反应方程式负极：CH4+8OH-—8e-＝CO2
+6H2O
正极2O2+8e-+4H2O＝8OH-
（打得不太像对付看一下），在这里呢因为说是碱性条件，当然有OH-喽，一般些电极反应方程式的步骤是先写正极反应方程式，即O2+4e-+2H2O=4OH-(化简了一下）一定要记住这个式子因为任何碱性条件下燃料电池正极反应都是这个式子，至于负极反应方程式的书写就很简单了，只要用该燃料燃烧方程式减去正极反应方程式即可，对于这道题也就是用2O2+CH4＝2H2O+CO2
与正极反应式相减就得到CH4+8OH-—8e-＝CO2
+6H2O
了，也就是负极反应方程式，你可以通过电荷守恒和原子守恒验证一下。对于酸性条件下的也差不多，只要记住正极反应方程式O2+4e-+4H+＝2H2O
其他的就和碱性的一样了，你可以做两个试试，希望可以帮到你！别忘记给分哦！

Answer 2

燃料电池是由化学能转变为电能的，正极发生还原反应，负极发生氧化反应（原理同原电池），所以还原性的物质在负极被氧化失电子，氧化性的物质在正极被还原得电子，
例如：H2——O2燃料电池（铂做电极
，电解质溶液为KOH）
，正极反应
O2+2H2O+4e=4OH-
负极反应：2H2+4OH-
-4e=4H2O
（铂做电极
，电解质溶液为H2SO4）
正极反应：O2+2H2O+4e
+
4H+
=
4H2O
负极反应：2H2
-4e
=
4
H+
再例如
CH4——O2
燃料电池
（碳棒做电极
，电解质溶液为KOH）
，正极反应
：2O2
+
42H2O
+
4e
=
8OH-
负极反应：CH4
+
10OH-
-8e
=
CO3（2-）+
7H2O
（碳棒做电极
，电解质溶液为H2SO4）
，正极反应
：2O2
+
42H2O
+
4e
+
8H+
=
8H2O
负极反应：CH4
-
8e
+
2H2O
=
CO2
+
8H+
从上面可以看出，反应所处的溶液pH不同，发生的反应就不同，因为反应的产物能够存在的环境不同，像第一个氢气的氧化产物是氢离子，它能在酸性条件下存在，如果溶液是碱性的，那它势必会和碱中的氢氧根离子发生中和反应生成水。第二个反应中甲烷的氧化产物是二氧化碳，它在酸中不会发生反应，但在碱性溶液中的话会和氢氧根离子发生反应而不能存在。
懂了吗？

Answer 3

化学的燃料电池一般都是氢气和氧气的反应。它的实质是氧化还原反应。
总反应：H2
+
O2
=H2O
氢气作负极，失去电子，若在酸性环境（有大量氢离子）下，则氢气失去电子形成的氢离子可以在酸性环境下大量存在。在正极，氧气得电子和氢离子结合生成水。
若在碱性环境（有大量氢氧根离子存在）下，则氢气形成的氢离子不能在碱性环境下存在。所以氢离子失去电子和氢氧根离子结合生成水。在正极，氧气得电子和水结合生成氢氧根离子。
即：
酸性：正极：氧气＋4电子＋4氢离子＝2水
负极：2氢气－4电子＝4氢离子
碱性：正极：氧气＋4电子＋2水＝4氢氧根离子
负极：2氢气－4电子＋4氢氧根离子＝4水
（电脑上不好给出化学法方程式，谅解！最好自己动手在纸上划划，看懂没懂）

Answer 4

1楼、2楼、3楼，人家问的是原理，你们为什么要举特例呢？
因为绝大多数的燃烧过程都是有O2参与的氧化过程，所以绝大多数的燃料电池的电极反应中，都有O2的参与和H2O的生成。而氧电极在酸性或碱性介质中，其电极表示式、电极反应和电极电势的数值都不同。如下
电极
电极反应
H+|O2(g)|Pt
O2+4H++4e-→2H2O
酸性介质
298.15K时的标准电极电势=1.229V
OH-|O2(g)|Pt
O2+2H2O+4e-→4OH-
碱性介质
298.15K时的标准电极电势=0.401V
也就是说，介质酸碱性不同，能发生不同的化学反应，而且引起最终的电动势不同。
至于燃料电池的电极反应式的写法，就是分别根据正极（阴极）和负极（阳极）参与反应的物质，发生还原、氧化反应，写出正极、负极的电极反应方程式，再合并得到总反应式。也可用总反应式减去易求的电极反应方程式，得到另一个电极反应方程式。一般来说，燃料电池的总反应式比较好求，因为都是燃烧反应。
以上绝对正确！