ｃｕ“，发生氧化反应；银作正极：Ａｇ＋＋ｅ一＝Ａｇ，发生还原反应．电子由铜片经外电路流向银片，电流方向与之相反．
答案：（Ｄ）
点评：解答此题要注意以下两点：①明确原电池的构成条
答案：（Ｄ）
点评：化学电池主要考查电极的判断、电极反应式的书写、电子或电流的流向、离子的流向、溶液的酸碱性的判断等内容，这就要求我们牢固掌握原电池的有关知识．
考点七电解原理
考点解读：电解池中阴极失电子，发生还原反应；阳极失电子，发生氧化反应．
例７如图２是电解ＣｕＣＩ，溶液的装置，其中ｃ、ｄ为石墨电极．则下列有关的判断正确的是（
（Ｂ）ａ为阳极，ｂ为阴极
（Ｃ）电解过程中，ｄ电极质量
增加
）
件及判断正、负极的方法；②会书写简单的电极方程式．
考点六化学电源
考点解读：化学电源有一次电池、二次电池、燃料电池等，其实质是原电池原理的应用．
例６某固体酸燃料
电池以ＣｓＨＳ０。固体为电
多孔不锈钢固体酸膜石墨
解质传递Ｈ＋，其基本结构见图ｌ，电池总反应可表
示为：２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０，下
（Ａ）ａ为负极，ｂ为正极
列有关说法正确的是（
）
质子交换膜
（Ｄ）电解过程中，氯离子浓度
园２
图Ｉ
不变
（Ａ）电子通过外电路从ｂ极流向ａ极
（Ｂ）ｂ极上的电极反应式为：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ～＝４０Ｈ一（Ｃ）每转移０．１ｍｏｌ电子，消耗１．１２Ｌ的Ｈ２（Ｄ）Ｈ＋由ａ极通过固体酸电解质传递到ｂ极
解析：由总反应知，Ｈ：失电子，故知ａ为负极，ｂ为正极，则知电子通过外电路由ａ极流向ｂ极；由于电解质传递Ｈ＋，故ｂ极反应为０：＋４ｅ一十４Ｈ＋＝２Ｈ２０；（Ｃ）中没有告知标准状况；原电池中，阳离子流向正极．
解析：根据电流方向确定出电源的正极是ａ、负极是ｂ，则可
知Ｃ为阳极、ｄ为阴极．阳极发生反应：２ｃｌ－２ｅ一＝Ｃ１：ｔ；阴极
发生反应：Ｃｕ“＋２ｅ一＝Ｃｕ，在阴极析出并附着在阴极上．
答案：（Ｃ）
点评：电流方向是本题判断电解池的阴、阳极的关键，因此在做相关习题时，必须先根据题给信息判断出电极，然后再根据相关知识书写简单的电极方程式或进行判断．
［江苏省丹阳市第六中学（２１２３００）］
燃料电池电极反应式的书写
■董顺
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置．因其电池反应式类似于燃料燃烧的化学方程式而得名．燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来．燃料电池因其具有能量转化效率高（它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程．目前燃料电池
２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０
书写时应注意电解质类型．
②标变价
０
０
一Ｉ一２
２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０
有机物中碳元素的化合价根据氢氧标碳法进行标定．③根据化合价变化情况，得出电子得失情况，写出负极物质转化情况还原剂在负极失电子，化合价升高，发生氧化反应，
＋ｌ
系统的燃料——电能转换效率在４５％一６０％，而火力发电和核
电的效率大约在３０％一４０％）、有害气体ＳＯ，、ＮＯ，及噪音排放低、ＣＯ：排放因能量转换效率高而大幅度降低、无机械振动、燃料适用范围广等优点而被广泛关注，燃料电池原理已成为近年高考的热点内容，燃料电池电极反应式的书写显得尤为重要，下面就从守恒思想的角度对如何书写燃料电池电极反应式作一简单论述，其他类型电池及电解池电极反应式的书写与此类似．
一、电极反应式的书写步骤
以氢氧燃料电池为例简述书写步骤：
①书写电池反应方程式（与燃料燃烧方程式相同）
负极为Ｈ２失电子变为＋ｌ价的Ｈ２：２Ｈ：一４Ｈ＋４ｅ一
④根据电荷守恒及电解质溶液情况配平负极电极反应式ａ．若电解质溶液为Ｈ：Ｓ０。溶液，则可用Ｈ＋通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ，＿＋４Ｈ＋＋４ｅ—
ｂ．若电解质溶液为ＫＯＨ溶液，则可用ＯＨ一通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋４０Ｈ一－＋４Ｈ２０＋４ｅ—
ｃ．若电解质是掺杂了Ｙ：０，（三氧化二钇）的Ｚｒ０２（二氧化
赢圈黼
万方数据
二》
平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋２０２’＿＋２Ｈ２０＋４ｅ一
鳖堡丝鲎重
ＣＨ３０Ｈ＋３／２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
［查＝兰型
锆）晶体，它在高温下能传导０２‘。则可用０２～通过电荷守恒配ｃ．熔融碳酸盐为电解质，电池反应：
负极：ＣＨ３０Ｈ＋３Ｃ０；一一４Ｃ０２
３．葡萄糖燃料电池ａ．碱性电解质，电池反应：
ｔ＋２Ｈ２０＋６ｅ一
⑤用总电池反应式减负极电极反应式得出正极反应式ａ．若电解质溶液为Ｈ：ｓＯ。溶液，则负极：２Ｉ－１２—４Ｈ＋＋４ｅ一正极：０２＋４Ｈ＋＋４ｅ一＿＋２Ｈ２０
ｂ．若电解质溶液为ＫＯＨ溶液，则可用ＯＨ一通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋４０Ｈ一＿４Ｈ２０＋４ｅ一正极：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一一４０Ｈ—
Ｃ．若电解质是掺杂了Ｙ２０，（三氧化二钇）的ＺｒＯ：（二氧化锆）晶体，它在高温下能传导０卜，则可用０２～通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋２０２。一２Ｈ２０＋４ｅ一正极：０，＋４ｅ一－＋２０“
二、几种典型的燃料电池电极反应方程式的书写１．甲烷燃料电池
ａ．碱性电解质，电池反应：
正极：３／２０２＋３Ｃ０２＋６ｅ一＿＋３Ｃ０；一
ｃ６Ｈ１２０６＋６０２＋１２０Ｈ一＝６Ｃ０；一＋１２Ｈ２０负极：Ｃ６Ｈ１２０６＋３６０Ｈ一＿６Ｃ０；一＋２４Ｈ２０＋２４ｅ一
正极：６０２＋１２Ｈ２０＋２４ｅ一－＋２４０Ｈ—ｂ．酸性电解质。电池反应：
Ｃ６Ｈ１２０６＋６０２＝６Ｃ０２＋６Ｈ２０
负极：Ｃ６Ｈ１２０６＋６Ｈ２０“ｃ０２
三、高考真题回放
例ｌ
ｔ＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一
正极：６０２＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一－＋１２Ｈ２０
（２０１０年安徽
多孔不锈钢固体酸膜石墨
理综１１）某固体酸燃料电池以ＣａＨＳＯ。固体为电解质传递Ｈ＋，其基本结构如图ｌ，电池总反应可表示
为：２Ｈ２＋０２＝２ｔｔ２０，下列
ｃＨ４＋２０２＋２０Ｈ一＝ｃ０；一＋３Ｈ２０
负极：ｃＨ４＋ＩＯＯＨ一－－－，ｃｏ；一＋７Ｈ２０＋８ｅ一
正极．２０２＋４Ｈ２０＋８ｅ一一８０Ｈ—ｂ．酸性电解质，电池反应：
ＣＨ４＋２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
有关说法正确的是（）
图１
（Ａ）电子通过外电路从ｂ极流向ａ极（Ｂ）ｂ极上的电极反应式为：
０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一＝４０Ｈ一
负极：ｃＨ４＋２Ｈ２０＿＋Ｃ０２＋８Ｈ＋＋８ｅ一正极：２０２＋８Ｈ＋＋８ｅ一一４Ｈ２０ｃ．熔融碳酸盐为电解质，电池反应：
ＣＨ４＋２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
（Ｃ）每转移０．１ｔｏｏｌ电子，消耗１．１２Ｌ的Ｈ，（Ｄ）Ｈ＋由ａ极通过固体酸电解质传递到ｂ极
解析：该电池实质为酸性氢氧燃料电池．（Ａ）项ａ电极通入Ｈ：，ｂ电极通入０：，ａ为负极，ｂ正极，电子应该是通过外电路由ａ极流向ｂ极，故（Ａ）项错误；（Ｂ）项酸性条件下正极电极反应式应为Ｏ：＋４Ｈ＋＋４ｅ一一２Ｈ：０，（Ｂ）项错误；（Ｃ）项讲气体体积没有指明状况，（ｃ）项错误；在原电池中，阳离子由负极向正极定向移动，（Ｄ）项正确．
答案：（Ｄ）
例２（２００８年北京理综５）．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务．某种氢氧燃料电池的电解液为ＫＯＨ溶液，下列有关该电池的叙
述不正确的是（
）
负极：ＣＨ４＋４Ｃ０ｊ一＿５Ｃ０２＋２Ｈ２０＋８ｅ一正极：２０２＋４Ｃ０２＋８ｅ一＿４Ｃ０；一
ｄ．掺杂了Ｙ：０，的ＺｒＯ：晶体为电解质，电池反应：
ＣＨ４＋２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
负极：ＣＨ４＋４０。＿＋Ｃ０２＋２Ｈ２０＋８ｅ一正极：２０２＋８ｅ一－＋４０。２．甲醇燃料电池
ａ．碱性电解质，电池反应：
ＣＨ３０Ｈ＋３／２０２＋２０Ｈ一＝ＣＯ；一＋３Ｈ２０负极：ＣＨ３０Ｈ＋８０Ｈ一一ｃｏ；一＋６Ｈ２０＋６ｅ一
正极：３／２０２＋３Ｈ２０＋６ｅ一＿６０Ｈ—ｂ．酸性电解质，电池反应：
ＣＨ３０Ｈ＋３／２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
（Ａ）正极反应式为：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一＝４０Ｈ一
（Ｂ）工作一段时间后，电解液中ＫＯＨ的物质的量不变（Ｃ）该燃料电池的总反应方程式为：２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０（Ｄ）用该电池电解ＣｕＣｌ２溶液，产生２．２４况）时，有０．１ｔｏｏｌ电子转移
解析：该电池为碱性氢氧燃料电池．根据电池反应式和电
Ｌ
Ｃ１２（标准状
负极：ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２０－＋Ｃ０２＋６Ｈ＋＋６ｅ一正极：３／２０２＋６Ｈ＋＋６ｅ一＿３Ｈ２０
羽同霸瓣
万方数据
・４７・
暮“堕＝兰型
项错误．
答案：（Ｄ）
鳖堡丝鲎委
例６
粼
（２００９年江苏化学）以葡
极反应式知（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）正确．（Ｄ）项产生Ｃｌ：的反应式为２Ｃ１一－－－，２Ｃ１：ｔ＋２ｅ一，根据电路中通过的电荷量守恒知当产生标准状况下２．２４ＬＣＩ：（０．１ｍ０１）时，有０．２ｍｏｌ电子转移，故（Ｄ）
萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图２所示．关于该电池的叙述正确的是（
）
（Ａ）该电池能够在高温下工作（Ｂ）电池的负极反应为：Ｃ６Ｈ１２０６＋６Ｈ２０一２４ｅ一＿６Ｃ０２Ｔ＋２４Ｈ＋
（Ｃ）放电过程中，Ｈ＋从正极区向负极区迁移
（Ｄ）在电池反应中，每消耗１ｔｏｏｌ氧气，理论上能生成标准
质子交换膜
图２
例３（２００７广东化学９）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电．电池负极反应为（
（Ａ）Ｈ２＋２０Ｈ一＝２Ｈ２０＋２ｅ一
（Ｂ）Ｏ：＋４Ｈ＋＋４ｅ一＝２Ｈ２０
）
（Ｃ）Ｈ２＝２Ｈ＋＋２ｅ一
（Ｄ）０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一＝４０Ｈ一
解析：该电池为酸性氢氧燃料电池．故负极反应为（Ｃ）．答案：（Ｃ）
例４（２００５广东化学１５）一种新燃料电池，一极通入空气．另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Ｙ：Ｏ，）的氧化锆（ＺｒＯ：）晶体，在熔融状态下能传导０２。．下列对该燃料说法正确的是（
）
状况下ＣＯ：气体罕Ｌ
解析：结合示意图可知，该电池正负极之间可以传递质子（Ｈ＋），故电池反应为ｃ６Ｈ．２０。＋６０：＝６ＣＯ：＋６Ｈ２０；负极反应为ｃ６Ｈ１２０６＋６Ｈ２０一６Ｃ０２Ｔ＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一；正极反应６０２＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一一１２Ｈ２０，从电极反应方程式易知Ｈ＋应从负极区移向正极区，从总反应方程式可见每生成１耗１
ｍｏｌＯ，．
ｔｏｏｌ
ＣＯ：消
（Ａ）在熔融电解质中，０２一由负极移向正极
（Ｂ）电池的总反应是：２Ｃ４ＨＩｏ＋１３０２—８Ｃ０２＋１０Ｈ２０（Ｃ）通入空气的一极是正极，电极反应为：
０２＋４ｅ一＝２０２一
答案：（Ｂ）
例７
（２００９年天津）氢氧燃料电池
是符合绿色化学理念的新型发电装置．图３为电池示意图，该电池电板表面镀一层
（Ｄ）通入丁烷的一极是正极，电极反应为：
Ｃ４Ｈｌｏ＋２６ｅ一＋１３０２一＝４Ｃ０２＋５Ｈ２０
细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
解析：该燃料电池为丁烷燃料电池，电池反应方程式为：
Ｃ４Ｈｌｏ＋１３／２０２＝４Ｃ０２＋５Ｈ２０
负极：Ｃ４Ｈｌｏ＋１３０“＿４Ｃ０２＋５Ｈ２０＋２６ｅ一正极：１３／２０２＋２６ｅ一＿１３０。
在原电池中，阴离子由正极向负极定向移动，（Ａ）项错误．还原剂丁烷在负极被氧化，（Ｄ）项错误，同时（Ｄ）项也不满足电荷守恒．
答案：（Ｂ）（ｃ）
例５（２００８宁夏理综１０）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳．该电池负极发生的反应是（
）
形式是——，在导线中电子流动方向为——（用ａｘｂ表示）．
（２）负极反应式为——．
（３）电极表面镀铂粉的原因为——．
（１）氢氧燃料电池的能量转化主要
图３
答案：（１）由化学能转化为电能由ａ
到ｂ．（２）２Ｈ２＋４０Ｈ一－４ｅ一＝４Ｈ２０或Ｈ２＋２０Ｈ一一２ｅ一＝２Ｈ２０
（３）增大电极单位面积吸附Ｈ：、Ｏ：分子，加快电极反应速率
例８
（２００８年山东理综合２９）北京奥运会“祥云”火炬燃
料是丙烷（Ｃ３Ｈ。），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（Ｃ，Ｈ６）．
（２）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入Ｏ，
（Ａ）ＣＨ３０Ｈ（ｇ）＋０２（ｇ）＝
Ｈ２０（１）＋Ｃ０２（ｇ）＋２Ｈ＋（ａｑ）＋２ｅ一
（Ｂ）０２（ｇ）＋４Ｈ＋（ａｑ）＋４ｅ一＝２Ｈ２０（１）
（Ｃ）ＣＨ３０Ｈ（ｇ）＋Ｈ２０（１）＝Ｃ０２（ｇ）＋６Ｈ＋（ａｑ）＋６ｅ一（Ｄ）０２（ｇ）＋２Ｈ２０（１）＋４ｅ一＝４０Ｈ一
解析：甲醇燃料电池，负极是甲醇失电子发生氧化反应，故（ｃ）项正确．
答案：（Ｃ）
和Ｃ０２，负极通入丙烷．电解质是熔融碳酸盐．电池反应方程式
为——；放电时，ｃｏｌ一移向电池的——（填“正”，或
“负”）极．
答案：（２）ｃ３Ｈ８＋５０２＝３Ｃ０２＋４Ｈ２０
负
［安徽省砀山中学（２３５３００）］
万方数据
燃料电池电极反应式的书写
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
董顺
安徽省砀山中学 235300
数理化学习（高一二版）
SHU-LI-HUA XUEXI(GAO YI.ER BAN)2013(5)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_slhxx-gyeb201305030.aspx
ｃｕ“，发生氧化反应；银作正极：Ａｇ＋＋ｅ一＝Ａｇ，发生还原反应．电子由铜片经外电路流向银片，电流方向与之相反．
答案：（Ｄ）
点评：解答此题要注意以下两点：①明确原电池的构成条
答案：（Ｄ）
点评：化学电池主要考查电极的判断、电极反应式的书写、电子或电流的流向、离子的流向、溶液的酸碱性的判断等内容，这就要求我们牢固掌握原电池的有关知识．
考点七电解原理
考点解读：电解池中阴极失电子，发生还原反应；阳极失电子，发生氧化反应．
例７如图２是电解ＣｕＣＩ，溶液的装置，其中ｃ、ｄ为石墨电极．则下列有关的判断正确的是（
（Ｂ）ａ为阳极，ｂ为阴极
（Ｃ）电解过程中，ｄ电极质量
增加
）
件及判断正、负极的方法；②会书写简单的电极方程式．
考点六化学电源
考点解读：化学电源有一次电池、二次电池、燃料电池等，其实质是原电池原理的应用．
例６某固体酸燃料
电池以ＣｓＨＳ０。固体为电
多孔不锈钢固体酸膜石墨
解质传递Ｈ＋，其基本结构见图ｌ，电池总反应可表
示为：２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０，下
（Ａ）ａ为负极，ｂ为正极
列有关说法正确的是（
）
质子交换膜
（Ｄ）电解过程中，氯离子浓度
园２
图Ｉ
不变
（Ａ）电子通过外电路从ｂ极流向ａ极
（Ｂ）ｂ极上的电极反应式为：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ～＝４０Ｈ一（Ｃ）每转移０．１ｍｏｌ电子，消耗１．１２Ｌ的Ｈ２（Ｄ）Ｈ＋由ａ极通过固体酸电解质传递到ｂ极
解析：由总反应知，Ｈ：失电子，故知ａ为负极，ｂ为正极，则知电子通过外电路由ａ极流向ｂ极；由于电解质传递Ｈ＋，故ｂ极反应为０：＋４ｅ一十４Ｈ＋＝２Ｈ２０；（Ｃ）中没有告知标准状况；原电池中，阳离子流向正极．
解析：根据电流方向确定出电源的正极是ａ、负极是ｂ，则可
知Ｃ为阳极、ｄ为阴极．阳极发生反应：２ｃｌ－２ｅ一＝Ｃ１：ｔ；阴极
发生反应：Ｃｕ“＋２ｅ一＝Ｃｕ，在阴极析出并附着在阴极上．
答案：（Ｃ）
点评：电流方向是本题判断电解池的阴、阳极的关键，因此在做相关习题时，必须先根据题给信息判断出电极，然后再根据相关知识书写简单的电极方程式或进行判断．
［江苏省丹阳市第六中学（２１２３００）］
燃料电池电极反应式的书写
■董顺
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置．因其电池反应式类似于燃料燃烧的化学方程式而得名．燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来．燃料电池因其具有能量转化效率高（它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程．目前燃料电池
２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０
书写时应注意电解质类型．
②标变价
０
０
一Ｉ一２
２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０
有机物中碳元素的化合价根据氢氧标碳法进行标定．③根据化合价变化情况，得出电子得失情况，写出负极物质转化情况还原剂在负极失电子，化合价升高，发生氧化反应，
＋ｌ
系统的燃料——电能转换效率在４５％一６０％，而火力发电和核
电的效率大约在３０％一４０％）、有害气体ＳＯ，、ＮＯ，及噪音排放低、ＣＯ：排放因能量转换效率高而大幅度降低、无机械振动、燃料适用范围广等优点而被广泛关注，燃料电池原理已成为近年高考的热点内容，燃料电池电极反应式的书写显得尤为重要，下面就从守恒思想的角度对如何书写燃料电池电极反应式作一简单论述，其他类型电池及电解池电极反应式的书写与此类似．
一、电极反应式的书写步骤
以氢氧燃料电池为例简述书写步骤：
①书写电池反应方程式（与燃料燃烧方程式相同）
负极为Ｈ２失电子变为＋ｌ价的Ｈ２：２Ｈ：一４Ｈ＋４ｅ一
④根据电荷守恒及电解质溶液情况配平负极电极反应式ａ．若电解质溶液为Ｈ：Ｓ０。溶液，则可用Ｈ＋通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ，＿＋４Ｈ＋＋４ｅ—
ｂ．若电解质溶液为ＫＯＨ溶液，则可用ＯＨ一通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋４０Ｈ一－＋４Ｈ２０＋４ｅ—
ｃ．若电解质是掺杂了Ｙ：０，（三氧化二钇）的Ｚｒ０２（二氧化
赢圈黼
万方数据
二》
平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋２０２’＿＋２Ｈ２０＋４ｅ一
鳖堡丝鲎重
ＣＨ３０Ｈ＋３／２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
［查＝兰型
锆）晶体，它在高温下能传导０２‘。则可用０２～通过电荷守恒配ｃ．熔融碳酸盐为电解质，电池反应：
负极：ＣＨ３０Ｈ＋３Ｃ０；一一４Ｃ０２
３．葡萄糖燃料电池ａ．碱性电解质，电池反应：
ｔ＋２Ｈ２０＋６ｅ一
⑤用总电池反应式减负极电极反应式得出正极反应式ａ．若电解质溶液为Ｈ：ｓＯ。溶液，则负极：２Ｉ－１２—４Ｈ＋＋４ｅ一正极：０２＋４Ｈ＋＋４ｅ一＿＋２Ｈ２０
ｂ．若电解质溶液为ＫＯＨ溶液，则可用ＯＨ一通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋４０Ｈ一＿４Ｈ２０＋４ｅ一正极：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一一４０Ｈ—
Ｃ．若电解质是掺杂了Ｙ２０，（三氧化二钇）的ＺｒＯ：（二氧化锆）晶体，它在高温下能传导０卜，则可用０２～通过电荷守恒配平负极反应式．
负极：２Ｈ２＋２０２。一２Ｈ２０＋４ｅ一正极：０，＋４ｅ一－＋２０“
二、几种典型的燃料电池电极反应方程式的书写１．甲烷燃料电池
ａ．碱性电解质，电池反应：
正极：３／２０２＋３Ｃ０２＋６ｅ一＿＋３Ｃ０；一
ｃ６Ｈ１２０６＋６０２＋１２０Ｈ一＝６Ｃ０；一＋１２Ｈ２０负极：Ｃ６Ｈ１２０６＋３６０Ｈ一＿６Ｃ０；一＋２４Ｈ２０＋２４ｅ一
正极：６０２＋１２Ｈ２０＋２４ｅ一－＋２４０Ｈ—ｂ．酸性电解质。电池反应：
Ｃ６Ｈ１２０６＋６０２＝６Ｃ０２＋６Ｈ２０
负极：Ｃ６Ｈ１２０６＋６Ｈ２０“ｃ０２
三、高考真题回放
例ｌ
ｔ＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一
正极：６０２＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一－＋１２Ｈ２０
（２０１０年安徽
多孔不锈钢固体酸膜石墨
理综１１）某固体酸燃料电池以ＣａＨＳＯ。固体为电解质传递Ｈ＋，其基本结构如图ｌ，电池总反应可表示
为：２Ｈ２＋０２＝２ｔｔ２０，下列
ｃＨ４＋２０２＋２０Ｈ一＝ｃ０；一＋３Ｈ２０
负极：ｃＨ４＋ＩＯＯＨ一－－－，ｃｏ；一＋７Ｈ２０＋８ｅ一
正极．２０２＋４Ｈ２０＋８ｅ一一８０Ｈ—ｂ．酸性电解质，电池反应：
ＣＨ４＋２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
有关说法正确的是（）
图１
（Ａ）电子通过外电路从ｂ极流向ａ极（Ｂ）ｂ极上的电极反应式为：
０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一＝４０Ｈ一
负极：ｃＨ４＋２Ｈ２０＿＋Ｃ０２＋８Ｈ＋＋８ｅ一正极：２０２＋８Ｈ＋＋８ｅ一一４Ｈ２０ｃ．熔融碳酸盐为电解质，电池反应：
ＣＨ４＋２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
（Ｃ）每转移０．１ｔｏｏｌ电子，消耗１．１２Ｌ的Ｈ，（Ｄ）Ｈ＋由ａ极通过固体酸电解质传递到ｂ极
解析：该电池实质为酸性氢氧燃料电池．（Ａ）项ａ电极通入Ｈ：，ｂ电极通入０：，ａ为负极，ｂ正极，电子应该是通过外电路由ａ极流向ｂ极，故（Ａ）项错误；（Ｂ）项酸性条件下正极电极反应式应为Ｏ：＋４Ｈ＋＋４ｅ一一２Ｈ：０，（Ｂ）项错误；（Ｃ）项讲气体体积没有指明状况，（ｃ）项错误；在原电池中，阳离子由负极向正极定向移动，（Ｄ）项正确．
答案：（Ｄ）
例２（２００８年北京理综５）．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务．某种氢氧燃料电池的电解液为ＫＯＨ溶液，下列有关该电池的叙
述不正确的是（
）
负极：ＣＨ４＋４Ｃ０ｊ一＿５Ｃ０２＋２Ｈ２０＋８ｅ一正极：２０２＋４Ｃ０２＋８ｅ一＿４Ｃ０；一
ｄ．掺杂了Ｙ：０，的ＺｒＯ：晶体为电解质，电池反应：
ＣＨ４＋２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
负极：ＣＨ４＋４０。＿＋Ｃ０２＋２Ｈ２０＋８ｅ一正极：２０２＋８ｅ一－＋４０。２．甲醇燃料电池
ａ．碱性电解质，电池反应：
ＣＨ３０Ｈ＋３／２０２＋２０Ｈ一＝ＣＯ；一＋３Ｈ２０负极：ＣＨ３０Ｈ＋８０Ｈ一一ｃｏ；一＋６Ｈ２０＋６ｅ一
正极：３／２０２＋３Ｈ２０＋６ｅ一＿６０Ｈ—ｂ．酸性电解质，电池反应：
ＣＨ３０Ｈ＋３／２０２＝Ｃ０２＋２Ｈ２０
（Ａ）正极反应式为：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一＝４０Ｈ一
（Ｂ）工作一段时间后，电解液中ＫＯＨ的物质的量不变（Ｃ）该燃料电池的总反应方程式为：２Ｈ２＋０２＝２Ｈ２０（Ｄ）用该电池电解ＣｕＣｌ２溶液，产生２．２４况）时，有０．１ｔｏｏｌ电子转移
解析：该电池为碱性氢氧燃料电池．根据电池反应式和电
Ｌ
Ｃ１２（标准状
负极：ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２０－＋Ｃ０２＋６Ｈ＋＋６ｅ一正极：３／２０２＋６Ｈ＋＋６ｅ一＿３Ｈ２０
羽同霸瓣
万方数据
・４７・
暮“堕＝兰型
项错误．
答案：（Ｄ）
鳖堡丝鲎委
例６
粼
（２００９年江苏化学）以葡
极反应式知（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）正确．（Ｄ）项产生Ｃｌ：的反应式为２Ｃ１一－－－，２Ｃ１：ｔ＋２ｅ一，根据电路中通过的电荷量守恒知当产生标准状况下２．２４ＬＣＩ：（０．１ｍ０１）时，有０．２ｍｏｌ电子转移，故（Ｄ）
萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图２所示．关于该电池的叙述正确的是（
）
（Ａ）该电池能够在高温下工作（Ｂ）电池的负极反应为：Ｃ６Ｈ１２０６＋６Ｈ２０一２４ｅ一＿６Ｃ０２Ｔ＋２４Ｈ＋
（Ｃ）放电过程中，Ｈ＋从正极区向负极区迁移
（Ｄ）在电池反应中，每消耗１ｔｏｏｌ氧气，理论上能生成标准
质子交换膜
图２
例３（２００７广东化学９）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电．电池负极反应为（
（Ａ）Ｈ２＋２０Ｈ一＝２Ｈ２０＋２ｅ一
（Ｂ）Ｏ：＋４Ｈ＋＋４ｅ一＝２Ｈ２０
）
（Ｃ）Ｈ２＝２Ｈ＋＋２ｅ一
（Ｄ）０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一＝４０Ｈ一
解析：该电池为酸性氢氧燃料电池．故负极反应为（Ｃ）．答案：（Ｃ）
例４（２００５广东化学１５）一种新燃料电池，一极通入空气．另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Ｙ：Ｏ，）的氧化锆（ＺｒＯ：）晶体，在熔融状态下能传导０２。．下列对该燃料说法正确的是（
）
状况下ＣＯ：气体罕Ｌ
解析：结合示意图可知，该电池正负极之间可以传递质子（Ｈ＋），故电池反应为ｃ６Ｈ．２０。＋６０：＝６ＣＯ：＋６Ｈ２０；负极反应为ｃ６Ｈ１２０６＋６Ｈ２０一６Ｃ０２Ｔ＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一；正极反应６０２＋２４Ｈ＋＋２４ｅ一一１２Ｈ２０，从电极反应方程式易知Ｈ＋应从负极区移向正极区，从总反应方程式可见每生成１耗１
ｍｏｌＯ，．
ｔｏｏｌ
ＣＯ：消
（Ａ）在熔融电解质中，０２一由负极移向正极
（Ｂ）电池的总反应是：２Ｃ４ＨＩｏ＋１３０２—８Ｃ０２＋１０Ｈ２０（Ｃ）通入空气的一极是正极，电极反应为：
０２＋４ｅ一＝２０２一
答案：（Ｂ）
例７
（２００９年天津）氢氧燃料电池
是符合绿色化学理念的新型发电装置．图３为电池示意图，该电池电板表面镀一层
（Ｄ）通入丁烷的一极是正极，电极反应为：
Ｃ４Ｈｌｏ＋２６ｅ一＋１３０２一＝４Ｃ０２＋５Ｈ２０
细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
解析：该燃料电池为丁烷燃料电池，电池反应方程式为：
Ｃ４Ｈｌｏ＋１３／２０２＝４Ｃ０２＋５Ｈ２０
负极：Ｃ４Ｈｌｏ＋１３０“＿４Ｃ０２＋５Ｈ２０＋２６ｅ一正极：１３／２０２＋２６ｅ一＿１３０。
在原电池中，阴离子由正极向负极定向移动，（Ａ）项错误．还原剂丁烷在负极被氧化，（Ｄ）项错误，同时（Ｄ）项也不满足电荷守恒．
答案：（Ｂ）（ｃ）
例５（２００８宁夏理综１０）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳．该电池负极发生的反应是（
）
形式是——，在导线中电子流动方向为——（用ａｘｂ表示）．
（２）负极反应式为——．
（３）电极表面镀铂粉的原因为——．
（１）氢氧燃料电池的能量转化主要
图３
答案：（１）由化学能转化为电能由ａ
到ｂ．（２）２Ｈ２＋４０Ｈ一－４ｅ一＝４Ｈ２０或Ｈ２＋２０Ｈ一一２ｅ一＝２Ｈ２０
（３）增大电极单位面积吸附Ｈ：、Ｏ：分子，加快电极反应速率
例８
（２００８年山东理综合２９）北京奥运会“祥云”火炬燃
料是丙烷（Ｃ３Ｈ。），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（Ｃ，Ｈ６）．
（２）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入Ｏ，
（Ａ）ＣＨ３０Ｈ（ｇ）＋０２（ｇ）＝
Ｈ２０（１）＋Ｃ０２（ｇ）＋２Ｈ＋（ａｑ）＋２ｅ一
（Ｂ）０２（ｇ）＋４Ｈ＋（ａｑ）＋４ｅ一＝２Ｈ２０（１）
（Ｃ）ＣＨ３０Ｈ（ｇ）＋Ｈ２０（１）＝Ｃ０２（ｇ）＋６Ｈ＋（ａｑ）＋６ｅ一（Ｄ）０２（ｇ）＋２Ｈ２０（１）＋４ｅ一＝４０Ｈ一
解析：甲醇燃料电池，负极是甲醇失电子发生氧化反应，故（ｃ）项正确．
答案：（Ｃ）
和Ｃ０２，负极通入丙烷．电解质是熔融碳酸盐．电池反应方程式
为——；放电时，ｃｏｌ一移向电池的——（填“正”，或
“负”）极．
答案：（２）ｃ３Ｈ８＋５０２＝３Ｃ０２＋４Ｈ２０
负
［安徽省砀山中学（２３５３００）］
万方数据
燃料电池电极反应式的书写
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
董顺
安徽省砀山中学 235300
数理化学习（高一二版）
SHU-LI-HUA XUEXI(GAO YI.ER BAN)2013(5)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_slhxx-gyeb201305030.aspx