碱性条件下以烃为燃料的燃烧电池,其书写是有一定规律的,以甲烷为例,负极为甲烷,正极为氧气,燃烧的的反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O,因为生成的CO2会和碱(假设是NaOH)反应,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,所以总的反应方程式是CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O,转移电子数为8,先写正极,基本的是2O2+8e=4O2-,但O2-在水溶液中不能存在,会和水反应生成OH-,于是该半反应成为2O2+8e+4H2O=8OH-(所有的烃燃烧,正极方程式一样,氧气计量数不同而已),再写负极,有两种方法,第一总反应减去正极反应,第二种方法,基本的是CH4-8e=CO2,考虑到生成CO32-,变成CH4-8e+2OH-=CO32-,但CO2的氧元素来源于哪里?只可能是水或者OH-;CH4的氢元素去了哪里?也只可能是水或者OH-,因为正极反应生成了OH-,可以初步断定负极是消耗OH-,所以基本形式是CH4-8e+OH-=CO32-+H2O,再根据电荷守恒,知道OH-配10,于是CH4-8e+10OH-=CO32-+7H2O的正极反应就写成了。
首先写出总的离子反应方程式:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20 ①
就是CH4在O2中燃烧,生成的CO2和OH-反应生成CO32-的离子反应方程式
接着写正极,记住:正极在碱性条件下的反应一定是:O2+4e-+2H2O==4OH- ②
接着将总反应式减去正极反应式就是负极反应式,这里有一点非常重要,就是一定要将O2消去,因为原电池负极发生氧化反应,而O2发生还原反应 故一定要将O2消去
将②X2 得到 2O2+8e-+4H2O===8OH- ③
①-③ 得到CH4-8e--4H2o+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-
移项的到负极反应式:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20
总反应:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20
负极:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20
正极:O2+4e-+2H2O==4OH-
希望我的方法对你有帮助
同学们,你们知道固态氧化物燃料电池电极反应式书写怎么判断得失电子数?怎么配平电荷守恒?怎么处理氧离子?有无后续反应?遵循什么步骤和原理?乾隆老师独特的思路方法,呈现给大家,欢迎观看、点赞、提问和分享!