Question

12．液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點．某科研人員設(shè)計了以液態(tài)肼（N₂H₄）為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池（如圖所示）．該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700～900℃時，O^2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動，反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì)．下列說法正確的是（　�。�

• A． 電極甲為電池正極
• B． 電池總反應(yīng)為N₂H₄+2O₂═2NO+2H₂O
• C． 電池正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• D． 圖示中的O^2-由電極乙移向電極甲

Answer 1

分析 該燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+2O²-4e^-=N₂↑+2H₂O，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-=2O^2-，電池總反應(yīng)為：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，結(jié)合離子的移動方向、電流的方向分析解答．

解答 解：A．該燃料電池中，通入氧化劑氧氣的電極為正極，通入N₂H₄的電極為負(fù)極，即甲為負(fù)極，故A錯誤；
B．反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì)，負(fù)極上反應(yīng)生成氮氣，則電池總反應(yīng)為：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，故B錯誤；
C．正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-=2O^2-，故C錯誤；
D．放電時，陰離子向負(fù)極移動，即O^2-由電極乙移向電極甲，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了燃料電池，明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫，難度不大．