Question

【題目】被譽為改變未來世界十大新科技之一的燃料電池具有無污染、無噪音、高效率的特點。如下圖為氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極材料為疏松多孔石墨棒。當(dāng)氧氣和氫氣分別連續(xù)不斷地從正、負(fù)兩極通入燃料電池時，便可在閉合回路中不斷地產(chǎn)生電流．試回答下列問題：

（1）通入氫氣的一極為 __________ 極。

（2）寫出氫氧燃料電池工作時正極電極反應(yīng)方程式：________________________________。

（3）該氫氧燃料電池每轉(zhuǎn)移0.3mol電子，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 ________________L氧氣。

（4）若將此燃料電池改進(jìn)為直接以甲醇（CH3OH）和氧氣為原料進(jìn)行工作時，負(fù)極反應(yīng)式為____________。

Answer 1

【答案】 負(fù)極 O2+2H2O + 4e- = 4OH- 1.68 L CH3OH +8OH-– 6e- = CO32-+6H2O

【解析】（1）通入氫氣，氫氣失去電子產(chǎn)生的氫離子與氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生水，做為負(fù)極；（2）氫氧燃料電池工作時正極氧氣得到電子在堿性條件下產(chǎn)生氫氧根離子中，其電極反應(yīng)方程式：O2+2H2O + 4e- = 4OH- ；（3）根據(jù)電極反應(yīng)式O2+2H2O + 4e- = 4OH-可知：該氫氧燃料電池每轉(zhuǎn)移0.3mol電子，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧氣的體積為：；（4）若將此燃料電池改進(jìn)為直接以甲醇（CH3OH）和氧氣為原料進(jìn)行工作時，堿性條件下CH3OH在負(fù)極失去電子產(chǎn)生碳酸根離子，其電極反應(yīng)式為：CH3OH +8OH-– 6e- = CO32-+6H2O。