Question

【題目】燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，能量利用率高，環(huán)境友好．是未來能源領(lǐng)域發(fā)展的方向．
（1）圖1左為綠色電源“二甲醚【（CH3）2O】燃料電池”的工作原理示意圖．電池工作時，電子流動方向是 極經(jīng)外電路到極（（填a或b）），a電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ．
（2）連接圖2裝置的電源為（1）問中的二甲醚燃料電池．接通電源一段時間后，觀察到裝置中電解質(zhì)溶液顏色由無色變?yōu)樗{色，并逐漸加深．則該裝置中的Cu電極應(yīng)與二甲醚燃料電池中 電極（填a或b）相連．通電時發(fā)生反應(yīng)的總的離子反應(yīng)方程式為：；若將電極材料都改為石墨，電解質(zhì)溶液改為MnSO4溶液可以制備MnO2；則陽極反應(yīng)式為；如二甲醚消耗23克，則理論上產(chǎn)生MnO2的質(zhì)量為 克．

Answer 1

【答案】
（1）b； CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+
（2）b； Cu+2H+ =Cu2++H2↑；261
【解析】解：（1）反應(yīng)本質(zhì)是二甲醚的燃燒，原電池二甲醚在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以電子由負極a極經(jīng)外電路到正極b，由圖可知，a極二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子，a電極的電極反應(yīng)式為 CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+，

故答案為：a；b；CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+；（2）電解質(zhì)溶液顏色由無色變?yōu)樗{色，可說明銅被氧化，則銅為電解池的陽極，應(yīng)連接電源的正極，即b極，而陰極生成氫氣，則通電時發(fā)生反應(yīng)的總的離子反應(yīng)方程式為Cu+2H+ Cu2++H2↑；

若將電極材料都改為石墨，電解質(zhì)溶液改為MnSO4溶液可以制備MnO2，陽極上Mn2+放電發(fā)生氧化反應(yīng)而生成MnO2，電極反應(yīng)式為：Mn2+﹣2e﹣+2H20=MnO2+4H+；根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，則有CH3OCH3～12e﹣～6MnO2，所以二甲醚消耗23克，則理論上產(chǎn)生MnO2的質(zhì)量為 ×6×87=261g，

故答案為：b； Cu+2H+ Cu2++H2↑；Mn2+﹣2e﹣+2H20=MnO2+4H+；261．

（1）圖1左為綠色電源“二甲醚【（CH3）2O】燃料電池”的工作原理示意圖，a電極為燃料電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b電極為氧氣電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電子由負極流向正極；（2）電解質(zhì)溶液顏色由無色變?yōu)樗{色，可說明銅被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，則銅為電解池的陽極，與電源正極相連，陰極鋅上為氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；若將電極材料都改為石墨，電解質(zhì)溶液改為MnSO4溶液可以制備MnO2，陽極上Mn2+放電發(fā)生氧化反應(yīng)而生成MnO2，根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計算，以此解答．