当然,也可由电池反应减去负极反应而得到正极反应。此时必须保证电池反应
转移的电子数等于电极反应转移的电子数。
二、根据题意叙述书写
此类问题常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方
向。解决此类问题必须抓住一点:燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应,但要特别注意介质对产物的影响。
例2、(08山东卷29(2))以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ;负极反应为 ;放电时,CO32-移向电池的 (填"正极"或"负极")
解析:燃料电池反应等同于燃料的燃烧反应。此题中,电解质为熔融碳酸盐,不会与C3H8的燃烧产物CO2和H2O发生反应,所以电池反应即为:C3H8+5O2=3CO2+4H2O
根据例1归纳的步骤可分步写出负极反应:
(1) C3H8-20 e-=3CO2+4H2O (C3H8中H为+1价,3个C表现-8价)
(2) 10 CO32-+ C3H8-20 e-=3CO2+4H2O (电解质为熔融碳酸盐,选CO32-配平电荷)
(3) 10 CO32-+ C3H8-20 e-=13CO2+4H2O (质量守恒)
所以,负极 10 CO32-+ C3H8-20 e-=13CO2+4H2O
同理,正极 5O2+20 e-+10 CO2=10 CO32-(也可由电池反应减去负极反应)
结合上述分析,可归纳出如下规律:燃料电池中,燃料始终在负极,发生氧化反应;O2在正极发生还原反应。若为有机燃料生成物一般为CO2和H2O,介质为碱性时CO2会反应生成CO32-;化合价的变化主要分析C的变化。
根据原电池中阴离子移向负极,阳离子移向正极的规律,可知CO32-移向负极。
电极反应方程式的书写,除了按照步骤,分别保证电子守恒、电荷守恒、质量
守恒外,还应符合离子方程式的书写要求,即难溶、难电离、气体等物质要以化学式表示。