熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)為電解質(zhì),以丁烷為燃料,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負極電極反應(yīng)式為:
2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O
試回答下列問題:
(1)該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為________;
(2)正極電極反應(yīng)式為________。
(3)為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此,必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì),加入的物質(zhì)是________,它來自________。
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
O2+2CO2+4e-=2CO32- O2+2CO2+4e-=2CO32- CO2 , CO2 , 負極反應(yīng)產(chǎn)物
(1)原電池中負極失去電子,正極得到電子,所以丁烷在負極通入,氧氣在正極通入,所以總反應(yīng)式為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。
(2)總反應(yīng)式減去負極電極反應(yīng)式即得到正極電極反應(yīng)式,即正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO32-。
(3)根據(jù)正極反應(yīng)式可知,正極消耗CO2,所以必需在正極加入CO2補充。由于負極產(chǎn)生CO2,所以加入的CO2可來自于負極產(chǎn)生的CO2。