原電池中重要的成員-燃料電池

　　在教師招聘考試中，原電池中的燃料電池在考試中經(jīng)常以新材料的形式呈現(xiàn)，看似新材料的題可能會陌生，但原理基本為原電池的原理，有時也會結(jié)合電解池一起考察，通常以選擇題出現(xiàn)，整體難度中等，接下來為大家具體分析。

　　【例題精煉】

　　電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，即保持污水的pH在5.0~6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下來，起到凈水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是( )。

　　A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

　　B.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2

　　C.為增強污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

　　D.甲烷燃料電池中CO32-向空氣一極移動

　　【答案】B。解析：

　　A.甲烷燃料電池中，通入甲烷的電極是負極，與負極相連的石墨電極是陰極，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤;

　　B.根據(jù)圖示，甲烷燃料電池中用熔融碳酸鹽做電解質(zhì)，所以正極反應(yīng)為2CO2+O2+4e-=2CO32-，物質(zhì)A為CO2，B項正確;

　　C.乙醇是非電解質(zhì)，不能增強污水的導(dǎo)電能力，C項錯誤;

　　D.在燃料電池中，陰離子移向負極，所以CO32-向甲烷一極移動，D項錯誤;

　　答案選B。

　　【點睛】本題考查原電池、電解池的工作原理。主要考查甲烷燃料電池的工作原理和電極判斷。燃料電池中負極為燃料電極，正極為氧氣或空氣電極。燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法總結(jié)如下：

　　(1)寫出電池總反應(yīng)：燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。

　　(2)寫出電池的正極反應(yīng)

　?、偎嵝噪娊赓|(zhì)溶液環(huán)境下：O2+4H++4e-=2H2O;

　?、趬A性電解質(zhì)溶液環(huán)境下：O2+4e-+2H2O=4OH-;

　　③固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2-)環(huán)境下：O2+4e-=2O2-;

　?、苋廴诘奶妓猁}環(huán)境下：2CO2+O2+4e-=2CO32-;

　　(3)根據(jù)電池總反應(yīng)和正極反應(yīng)寫出電池的負極反應(yīng)：電池總反應(yīng)=電池正極反應(yīng)+電池負極反應(yīng)(當用總反應(yīng)式-電池正極反應(yīng)式時，要約去正極的反應(yīng)物O2)。