题目内容
今有2H2+O2═2H2O反应，构成燃料电池，该燃料电池是一种高效、低污染的新型电池，主要用于航天领域．它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等．
（1）当用酸性电解质时，电极反应为：正极： ；
（2）当用碱性电解质时，电极反应式为：负极： ；
（3）用固体氧化物作电解质时，电极反应式为：负极： ，正极： ；
（4）如把H2改CH4，KOH作导电物质则电极反应为：负极 ，正极 ，总反应式 ．
（1）当用酸性电解质时，电极反应为：正极：
（2）当用碱性电解质时，电极反应式为：负极：
（3）用固体氧化物作电解质时，电极反应式为：负极：
（4）如把H2改CH4，KOH作导电物质则电极反应为：负极
考点：原电池和电解池的工作原理,化学电源新型电池
专题：电化学专题
分析：（1）酸性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子生成氢离子、正极上氧气得电子和氢离子反应生成水；
（2）碱性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子生成水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；
（3）固体氧化物作电解质时，负极上氢气失电子和氧离子生成水，正极上氧气得电子生成氧离子；
（4）甲烷碱性燃料电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子．
（2）碱性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子生成水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；
（3）固体氧化物作电解质时，负极上氢气失电子和氧离子生成水，正极上氧气得电子生成氧离子；
（4）甲烷碱性燃料电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子．
解答：
解：（1）酸性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子生成氢离子、正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，正极电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；
（2）碱性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子生成水，正极上氧气得电子和氢离子生成水，负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O 或 H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）固体氧化物作电解质时，负极上氢气失电子和氧离子生成水，正极上氧气得电子生成氧离子，负极反应为2H2-4e-+2O2-=2H2O，正极反应为O2+4e-=2O2-，故答案为：2H2-4e-+2O2-=2H2O；O2+4e-=2O2-；
（4）甲烷碱性燃料电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，负极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，正极反应为2O2+4H2O+8e-=8OH-，电池反应式为；CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，
故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；2O2+4H2O+8e-=8OH-；CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O．
（2）碱性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子生成水，正极上氧气得电子和氢离子生成水，负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O 或 H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）固体氧化物作电解质时，负极上氢气失电子和氧离子生成水，正极上氧气得电子生成氧离子，负极反应为2H2-4e-+2O2-=2H2O，正极反应为O2+4e-=2O2-，故答案为：2H2-4e-+2O2-=2H2O；O2+4e-=2O2-；
（4）甲烷碱性燃料电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，负极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，正极反应为2O2+4H2O+8e-=8OH-，电池反应式为；CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，
故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；2O2+4H2O+8e-=8OH-；CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O．
点评：本题考查了原电池原理，涉及电极反应式的书写，根据正负极上得失电子再结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式，电解质溶液酸碱性不同，其电极反应式不同，为易错点．
练习册系列答案
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