拓展探究
14.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
负极反应式:2CO+2-4e-====4CO2
正极反应式_____________________________________________________________________;
总电池反应_____________________________________________________________________。
解析:本题意在考查电池的电极判断、电极反应、电池反应方程式的书写。本题易形成两种错误认识。一方面不注意O2-在电解液中不能存在,误写成阴极上产生O2-;另一方面,不知道O2-与电解液中的什么粒子反应,写不出正确的电极产物。
由题意可知负极反应为2CO+2-4e-====4CO2;CO被氧化;则正极反应应有物质被还原,只能是空气中的O2,即正极反应为O2+2CO2+4e-====2,电池反应为2CO+O2====2CO2,氧化剂含适量CO2的O2就是为了平衡、保持电解质溶液组成、浓度恒定。
答案:O2+2CO2+4e-====2 2CO+O22CO2
15.将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中,然后向两极分别通入CH3OH(甲醇)和O2,则发生了原电池反应。该原电池反应的离子方程式为
2CH3OH+3O2+4OH-====2+6H2O。
写出原电池的负极反应式。
解析:将原电池的化学反应原理和该原电池的离子反应方程式进行联系,分析可知该原电池中的正极反应式为3O2+6H2O+12e-====12OH-(使电子转移数与总反应相同,便于加减),将该原电池反应的离子方程式减去正极反应式(两式====两边分别相减),得
2CH3OH-6H2O-12 e-+4OH-====2+6H2O-12OH-
将上式移项整理,得负极反应式:
2CH3OH-12e-+16OH-====2+12H2O
答案:2CH3OH-12e-+16OH-====2+12H2O
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