Question

研究能量的轉(zhuǎn)換，最大限度的提高能量的利用率是化學(xué)研究的重要任務(wù)之一
（1）如圖為某太空站的能量轉(zhuǎn)化示意如圖1，其中燃料電池用NaOH溶液為電解液．
①光電轉(zhuǎn)換器的能量轉(zhuǎn)換形式為

 

．
②水電解系統(tǒng)中通常加入少量Na₂SO₄，加入Na₂SO₄的目的是

 

．
③燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為：

 

．
（2）以氫氧燃料電池（電極均為石墨電極）為電源，用如圖2裝置電解稀硫酸溶液．電解初期d電極附近有大量氣泡產(chǎn)生．
①d電極的名稱是

 

．（填“陰極”或“陽極”）
②c電極的電極反應(yīng)式為：

 

．
③通電初期乙中的總反應(yīng)為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）①光電轉(zhuǎn)換器的能量轉(zhuǎn)換形式為太陽能轉(zhuǎn)化成電能；
②Na₂SO₄在水中電離生成鈉離子和硫酸根離子；
③燃料電池放電時(shí)的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）電解稀硫酸溶液，電解初期d電極附近有大量氣泡產(chǎn)生，即d電極為氫離子得電子生成氫氣為陰極，反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂，發(fā)生還原反應(yīng)；c電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為Cu-2e^-═Cu²⁺，總反應(yīng)為Cu+H₂SO₄

電解  .

CuSO₄+H₂↑，據(jù)此解答；

解答： 解：（1）①光電轉(zhuǎn)換器的能量轉(zhuǎn)換形式為太陽能轉(zhuǎn)化成電能，故答案為：太陽能轉(zhuǎn)化成電能；
②Na₂SO₄在水中電離生成鈉離子和硫酸根離子，所以加入Na₂SO₄的目的是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，故答案為：增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性；
③燃料電池放電時(shí)的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，反應(yīng)式為2OH^-+H₂-2e^-=2H₂O，故答案為：2OH^-+H₂-2e^-=2H₂O；
（2）電解稀硫酸溶液，電解初期d電極附近有大量氣泡產(chǎn)生，即d電極為氫離子得電子生成氫氣為陰極，反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂，發(fā)生還原反應(yīng)；c電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為Cu-2e^-═Cu²⁺，總反應(yīng)為Cu+H₂SO₄

電解  .

CuSO₄+H₂↑，故答案為：①陰極②Cu-2e^-═Cu²⁺ ③Cu+H₂SO₄

電解  .

CuSO₄+H₂↑；

點(diǎn)評(píng)：本題考查能量轉(zhuǎn)化形式、原電池、電解池等，題目難度不大，注意體系的能量、外界能量的判斷以及電極方程式的書寫，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累．