Question

(10分)化學(xué)電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。燃料電池是目前正在探索的一種新型電池，已經(jīng)使用的氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是：

X極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ Y極：2H2＋4OH—=4H2O＋4e－ 請回答下列問題 ：

（1）X是 極；Y極發(fā)生 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)

（2）該電池總反應(yīng)方程式為

（3）若反應(yīng)后的得到5.4 g液態(tài)水，此時氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 。

（4）實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水，若制得Cl2 0.30 mol，電池內(nèi)至少消耗H2SO4 mol。

Answer 1

（1）正極 氧化 （2）2H2 + O2 =2H2O （3）0.6NA （4）0.6mol

【解析】

試題分析：燃料電池的基本原理是原電池，氧氣得電子做正極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫氣失電子做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以（1）X是正極；Y極發(fā)生氧化反應(yīng)，（2）該電池總反應(yīng)方程式為2H2 + O2 =2H2O ；

（3）5.4g水的物質(zhì)的量為5.4/18=0.3mol，根據(jù)2H2 + O2 =2H2O 轉(zhuǎn)移電子4e－，若反應(yīng)后的得到5.4 g液態(tài)水，此時氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA；

（4）根據(jù)Pb+PbO2 +2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O轉(zhuǎn)移電2e－、2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑轉(zhuǎn)移電子2e－，

則消耗2H2SO4 –Cl2(生成)，若制得Cl2 0.30 mol，電池內(nèi)至少消耗H2SO4 0.6mol。

考點(diǎn)：考查原電池的工作原理。