化学自习室移动版

燃料电池是类新型化学电池。氢气、氧气、甲烷等都可以成为它的原料。它具有能量转化率高、无污染、节约金属资源等优点，具有巨大的应用价值。但是，由于这类电池必须用特殊的催化剂，而该类催化剂现在制造困难，价格昂贵，所以，这类电池还不能普及，仅能应用于人造卫星、太空站等高科技领域。我们运用已学过的原电池、电解池知识，在学校科技活动中，制作了可用于演示的所氢氧燃料电池，效果很好。现介绍如下： 　　
　　一、用具 　　
　　U形管，石墨碳棒，分液漏斗，酒精喷灯，低压直流电源，30%的氢氧化钾溶液(或30%的稀硫酸)，橡皮塞(双孔)，导线等。 　　
　　二、制作原理 　　
　　用多孔碳棒作燃料电池的正、负极，30%的氢氧化钾溶液作电解质溶液。负极吸附氢气，正极吸附氧气。氢氧燃料电池工作时，负极上的氢放出电子，发生氧化反应，正极上的氧得到电子，发生还原反应。 　　
　　负极 2H₂ ＋ 4OH^－ － 4e- === 4H₂O 　　
　　正极 O₂ ＋ 2H₂O ＋ 4e- === 4OH^－ 　　
　　总反应 2H₂ ＋ O₂ === 2H₂O 　　
　　三、制作过程 　　
　　1．多孔碳棒的加工 　　
　　将石墨碳棒放到酒精喷灯上加热除去其中的胶质，并淬火3～4次，即形成多孔碳棒，也就是多孔碳电极。 　　
　　2．把多孔碳电极、U形管、分液漏斗、橡皮塞按下图所示组装；再通过分液漏斗向U形管中注满氢氧化钾溶液，密闭。 　　
　　3．氢气、氧气的制备 　　
　　调节低压电源的电压到6伏，并把其正、负极分别与上图装置中的两个碳电极相连接；接通电源，电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气，且制得的氢气与氧气的体积比为2︰1。去掉电源，上图所示装置就成为一只氢氧燃料电池。