正极产生 O2-离子的存在形式与燃料电池 的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。 现将与电解质有关的五种情况归纳如下。 ⑴电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸) . 精品文档 在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供 O2-离子结合的微粒有 H+离子和 H2O,O2-离子优先结合 H+离子生成 H2O。这样,在酸性电解质溶液中,正极反 应式为 O2+4H++4e-=2H2O。 ⑵电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液) 在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合 H2O 生成 OH离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-。 ⑶电解质为熔融的碳酸盐(如 LiCO3 和 Na2CO3 熔融盐混和物) 在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子可结合 CO2 生成 CO32-离子,则其正极反应式为 O2+2CO2+4e-=2CO32-。 ⑷电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇) 该固体电解质在高温下可允许 O2-离子在其间通过,故其正极反应式应为 O2+ 4e-=2O2-。 综上所述,燃料电池正极反应式本质都是 O2+4e-=2O2-,在不同电解质环境中, 其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给 电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。 .