高一化學(xué)：關(guān)于燃料電池反應(yīng)原理的問題

【專家解說】：1、電解質(zhì)是在水溶液中能夠解離成自由移動(dòng)的離子可以導(dǎo)電的化合物。 2、電解質(zhì)參加電極反應(yīng)。 3、電解質(zhì)在燃料電池中的作用： 氫氧燃料電池工作時(shí)，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時(shí)向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水。這時(shí)在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。 具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的"發(fā)電機(jī)"。它由正極、負(fù)極和夾在正負(fù)極中間的電解質(zhì)板所組成。最初，電解質(zhì)板是利用電解質(zhì)滲入多孔的板而形成，現(xiàn)在正發(fā)展為直接使用固體的電解質(zhì)。工作時(shí)向負(fù)極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣，起作用的成分為氧氣）。氫在負(fù)極分解成正離子H+和電子e-。氫離子進(jìn)入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負(fù)載就接在外部電路中。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水。這正是水的電解反應(yīng)的逆過程。 在酸溶液中負(fù)極：2H2-4e-==4H+ 正極：O2 + 4H+ +4eˉ== 2H2O; 堿溶液中負(fù)極：2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正極：O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ 鹽溶液中負(fù)極：2H2-4eˉ=4H+（陽(yáng)離子），正極：O2+4eˉ+2H2O=4OHˉ