碱性氢氧燃料电池实验

实验目的

理解碱性氢氧燃料电池的工作原理，会写电极反应式和总反应式。

实验原理

通入氢气的一极为负极：H₂ + 2OH- - 2e- = 2H₂O；通入氧气的一极为正极：O₂ + 2H₂O + 4e- = 4OH-。总反应：2H₂ + O₂ = 2H₂O。电子由负极经导线流向正极，溶液中OH-向负极移动。

实验器材

• 氢气
• 氧气（或空气）
• 多孔惰性电极
• KOH溶液
• 导线
• 用电器（小灯泡或电流表）

实验步骤

1. 观察装置，找出两个电极、KOH电解质和导线
2. 向一极通入氢气，向另一极通入氧气
3. 观察电子在外电路中的流向和用电器的工作情况
4. 观察溶液中OH-的移动方向
5. 写出正负极反应式和总反应式

实验现象与结论

通入气体后，外电路中电子由氢气一极流向氧气一极，用电器工作。反应生成水，KOH的物质的量不变，但溶液浓度略有降低。结论：燃料电池把化学能直接转化为电能。

注意事项

• 氢气易燃易爆，真实实验要远离明火
• KOH溶液有腐蚀性，避免接触皮肤

常见问题

碱性氢氧燃料电池的负极反应式怎么写？

H₂ + 2OH- - 2e- = 2H₂O。

碱性氢氧燃料电池工作时KOH溶液浓度怎么变？

总反应生成水，KOH的量不变，溶液被稀释，浓度略有降低。