Question

16．氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定．請(qǐng)回答：
（1）負(fù)極反應(yīng)式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．
（2）該電池工作時(shí)，H₂和O₂連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能．因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一．金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，其吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ.2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiHⅡ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是H₂O；
②已知LiH固體密度為0.80g•cm^-3，用鋰吸收112L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）H₂，生成的LiH與H₂O作用，放出的H₂用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為16mol．

Answer 1

分析 （1）負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)化合價(jià)的變化判斷氧化劑和還原劑，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化，所以電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，
電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；
（2）①LiH+H₂O═LiOH+H₂↑中水得電子作氧化劑，
故答案為：H₂O；
②氫氣的物質(zhì)的量=$\frac{112L}{22.4L/mol}$=5mol，當(dāng)吸收5molH₂時(shí)，則生成10molLiH，10molLiH可生成10mol H₂，作燃料的H₂為10mol×80%=8mol，1molH₂轉(zhuǎn)化成1molH₂O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以8molH₂可轉(zhuǎn)移16mol電子，
故答案為：16．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源的工作原理及有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)以及從電子守恒的角度計(jì)算．