Question

化学原电池问题

一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
（1）这种电极放电时发生的化学方程式是：
（2）此电极的正极发生的电极反应是：
负极发生的电极反应是：
（3）电解液中的氢离子向 极移动；向外电路释放电子的电极是：
（4）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：抽线是燃料电池的能量转化效率高，其次是：

Answer 1

(1)CH4+2O2→CO2+2H2O
(2)正极：O2++4H++4e-=2H2O
负极：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+
(3)正极；负极
(4)环保，产物无污染
电极方程式书写中要注意酸性条件只能用H+去平衡两端电荷。

追问

怎么写电极方程式？分哪几种情况？能顺便举例吗？

追答

先更正一下，甲醇燃料电池的负极反应为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，我没注意把它写成甲烷的了，正极反应不变。
下面以甲烷燃料电池在碱性条件下为例来说明电极方程式的书写一般步骤，
第一步是要确定正极和负极的反应物和相应产物：
（1）负极，CH4氧化，CH4被O2氧化的产物一般为CO2，现为碱性条件，应为CO32-（可以看成是CO2再与OH-)反应。
初写方程式：（未配平）负极：CH4-8e-→CO32-，
（2）正极，O2得电子，成为-2价O，产物到底是什么？与电解质有关，如果是水溶液，则酸性条件下与H+作用生成H2O，碱性条件下则与H2O作用生成OH-，如果是特殊物质可迁移O2-，则产物就是O2-。所以，此处正极产物为OH-:
初写方程式：（未配平） 正极：O2+4e-→OH-
第二步根据电荷守恒，用OH-平衡左右两端电荷（因为碱性，所以只能用OH-，如果酸性条件则用H+）：
负极：在左边加10OH-，即CH4+10OH-+-8e-→CO32-
正极：确定OH-系数为4，即O2+4e-→4OH-
第三步最后根据元素守恒在两边加上合理的物质，水溶液中一般为H2O。
负极：在右边加7H2O，即CH4+10OH-+-8e-→CO32-+7H2O
正极：在左边加2H2O，即O2+2H2O+4e-→4OH-
这是电极方程式书写的一般方法，希望对你有启发。

Answer 2

原电池的原理是氧化还原反应，给Fe直接给稀硫酸反应是一样的。 A与B结果都是Feso4，所以质量相同