Question

2004年美國圣路易斯大學(xué)研制了一種新型的乙醇電池，它用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200°C左右時(shí)供電，乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更安全．電池總反應(yīng)為：C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O，電池示意如圖：
（1）

a

極（填a或b）為電池的負(fù)極，電池工作時(shí)電流方向?yàn)?!--BA-->

由b極沿導(dǎo)線到a極

；
（2）寫出電池正極反應(yīng)方程式

4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O

；
（3）電池工作時(shí)，1mol乙醇被氧化時(shí)就有

12

mol電子轉(zhuǎn)移．

Answer 1

分析：（1）在燃料電池中，燃料在負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng)，電流在電路中從正極流向負(fù)極；
（2）在燃料電池中，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，根據(jù)電解質(zhì)環(huán)境書寫電極反應(yīng)；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)的升降來判斷電子的轉(zhuǎn)移．

解答：解：（1）在燃料電池中，燃料乙醇在負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng)，氧氣是在正極上發(fā)生得電子的反應(yīng)，電流在電路中從正極流向負(fù)極，故答案為：a；由b極沿導(dǎo)線到a極；
（2）在燃料電池中，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，在酸性電解質(zhì)環(huán)境下，正極的電極反應(yīng)為：
4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，
故答案為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O；
（3）根據(jù)電池反應(yīng)：C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12，所以1mol乙醇被氧化時(shí)就有12mol電子轉(zhuǎn)移，故答案為：12mol．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生燃料電池的工作原理知識，可以根據(jù)所學(xué)知識進(jìn)行回答，難度不大．