Question

4．丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O₂和CO₂、负极通入丙烷、电解液有三种）
1、电解质是熔融碳酸盐（K₂CO₂或NaCO₃）负级r总反应方程式：
正极：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-负极：C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O
总反应方程式：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O
2、酸性电解质（电解液H₂SO₄溶液）
总反应方程式：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O
3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极：O₂+4e^-+4OH^-=2H₂O负极：C₃H₈-20e^-+26OH^-=3CO₃^2-+17H₂O．

Answer 1

分析 1．丙烷燃料电池中，电解质是熔融碳酸盐时，电解质不会与产物二氧化碳反应，总反应为C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，负极上燃料失电子，发生氧化反应，则负极的电极反应式为C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正极上氧气得电子发生还原反应，正极的反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
2．酸性电解质中，产物二氧化碳不会与电解质反应，则总反应不变；
3．碱性电解质中，二氧化碳与KOH反应生成碳酸钾和水，据此分析．

解答 解：1．丙烷燃料电池中，电解质是熔融碳酸盐时，电解质不会与产物二氧化碳反应，总反应为C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，负极上燃料失电子，发生氧化反应，则负极的电极反应式为C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正极上氧气得电子发生还原反应，正极的反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，
故答案为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O；C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O；
2．酸性电解质中，产物二氧化碳不会与电解质反应，则总反应不变，为C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，
故答案为：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O；
3．碱性电解质中，二氧化碳与KOH反应生成碳酸钾和水，负极反应为：C₃H₈-20e^-+26OH^-=3CO₃^2-+17H₂O，正极反应为：O₂+4e^-+4OH^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4e^-+4OH^-=2H₂O；C₃H₈-20e^-+26OH^-=3CO₃^2-+17H₂O．

点评 本题考查了原电池原理，知道燃料电池中正负极上发生反应的物质是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度中等．