Question

10．“神舟七號”成功登天標(biāo)志著我國的航天事業(yè)進(jìn)入了新的篇章．

（1）某空間站局部能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)如圖所示，其中燃料電池采用KOH溶液為電解液，燃料電池放電時的負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=H₂O．如果某段時間內(nèi)氫氧儲罐中共收集到33.6L（已折算成標(biāo)況）氣體，則該段時間內(nèi)水電解系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol．
（2）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離出CO₂，還要求提供充足的O₂．某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化2CO₂═2CO+O₂，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)式為4OH^--4e-═O₂↑+2H₂O，則陰極反應(yīng)式為CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-．

Answer 1

分析 （1）堿性氫氧燃料電池中，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水；根據(jù)生成氣體和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（2）該電解池中，陰極上二氧化碳得電子和水反應(yīng)生成CO和氫氧根離子．

解答 解：（1）堿性氫氧燃料電池中，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=H₂O；電解水生成氫氣和氧氣的體積之比為2：1，則混合氣體中生成氧氣體積=$\frac{1}{3}×33.6L$=11.2L，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}×4$=2mol；
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=H₂O；2；
（2）該電解池中，陰極上二氧化碳得電子和水反應(yīng)生成CO和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為 CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-，
故答案為：CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-．

點(diǎn)評 本題以化學(xué)電源新型電池為載體考查電極反應(yīng)式的書寫，為高頻考點(diǎn)，明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式，題目難度不大．