高一化学：关于燃料电池反应原理的问题

【专家解说】：1、电解质是在水溶液中能够解离成自由移动的离子可以导电的化合物。 2、电解质参加电极反应。 3、电解质在燃料电池中的作用： 氢氧燃料电池工作时，向氢电极供应氢气，同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下，通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电，在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后，这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。 具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，现在正发展为直接使用固体的电解质。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。 在酸溶液中负极：2H2-4e-==4H+ 正极：O2 + 4H+ +4eˉ== 2H2O; 碱溶液中负极：2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正极：O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ 盐溶液中负极：2H2-4eˉ=4H+（阳离子），正极：O2+4eˉ+2H2O=4OHˉ