Question

12．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：
（1）負極反應式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）該電池工作時，H₂和O₂連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能，因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ、2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiH
Ⅱ、LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①反應Ⅰ中的還原劑是Li，反應Ⅱ中的氧化劑是H₂O；
②160g LiH與H₂O反應，放出的H₂用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導線中通過電子的物質(zhì)的量為32mol．

Answer 1

分析 （1）負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應，正極得電子發(fā)生還原反應；
（2）根據(jù)化合價的變化判斷氧化劑和還原劑，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式計算．

解答 解：（1）該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化，所以電極反應式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，正極氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（2）①Ⅰ．2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LIH中鋰失電子作還原劑，Ⅱ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑中水得電子作氧化劑，故答案為：Li；H₂O；
②氫氣的物質(zhì)的量=$\frac{224L}{22.4L/mol}$=10mol，當吸收10molH₂時，則生成20molLiH，20molLiH可生成20mol H₂，實際參加反應的H₂為20mol×80%=16mol，1molH₂轉(zhuǎn)化成1molH₂O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以16molH₂可轉(zhuǎn)移32mol的電子，故答案為：32；

點評 本題考查化學電源的工作原理及有關計算，題目難度較大，注意原電池電極反應式的書寫以及從電子守恒的角度計算．