Question

13．某種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣．回答下列問題：
（1）這種電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式是2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．
（2）此電池的正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是3O₂+12H⁺+12e^-═6H₂O；
（3）電解液中的H⁺向正極移動(dòng)；
（4）向外電路釋放電子的電極是負(fù)極．

Answer 1

分析 甲醇燃料電池中負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳、氫離子，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，在得失電子相等的條件下正負(fù)極電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式；原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；據(jù)此分析．

解答 解：（1）甲醇燃料電池實(shí)質(zhì)就是利用CH₃OH燃料在氧氣中反應(yīng)來提供電能．CH₃OH作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2CH₃OH+2H₂O-12e^-═2CO₂↑+12H⁺；氧氣在正極反應(yīng)：3O₂+12H⁺+12e^-═6H₂O，兩反應(yīng)相加得總反應(yīng)式2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O，
故答案為：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O；
（2）正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，氧氣在正極反應(yīng)：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O，
故答案為：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O；
（3）原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則H⁺向正極移動(dòng)；
故答案為：正；
（4）電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即向外電路釋放電子的電極是負(fù)極；
故答案為：負(fù)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池，根據(jù)正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)、電子移動(dòng)方向、離子移動(dòng)方向等知識(shí)點(diǎn)來分析解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，為易錯(cuò)點(diǎn)．