Question

【題目】用氫氧燃料電池進(jìn)行下圖實(shí)驗(yàn)（圖中所用電極均為惰性電極)：

（1）電極a為______極（填“正”或“負(fù)”），溶液中OH-移向______極（填“a”或“b”）；

（2）電極b處所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為___________________；

（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫氧燃料電池內(nèi)部的pH將______（填“增大”或“減小”）；

（4）c極為________（填“陰”或“陽”）極，電極反應(yīng)式為_____________________；

（5）右邊裝置中盛有足量的 AgNO3溶液，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，則此時右邊裝置中________電極質(zhì)量增加_________g。

（6）若把上圖中的氫氣換成甲醇，該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為___________________。

Answer 1

【答案】 負(fù) a O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 減小 陽極 4OH- - 4e- = O2↑ + 2H2O d 10.8 CH3OH—6e—+8OH—===CO32—+6H2O

【解析】試題分析：本題考查多池串聯(lián)裝置的分析，燃料電池的工作原理，多池串聯(lián)裝置的計算。

（1）氫氧燃料電池中，通入H2的電極a為負(fù)極，通入O2的電極b為正極。溶液中OH-移向負(fù)極，移向a極。

（2）電極b處為O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，堿性電解質(zhì)溶液中，電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O=4OH-。

（3）氫氧燃料電池的電池反應(yīng)方程式為：2H2+O2=2H2O，溶液中H2O增加，KOH的濃度減小，電池內(nèi)部的pH減小。

（4）c與燃料電池的正極b相連，c極為陽極，OH-的放電能力大于NO3-，c極的電極反應(yīng)式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O。

（5）電解足量的AgNO3溶液，陰極質(zhì)量增加，由圖知d與燃料電池的負(fù)極a相連，d極為陰極，d極質(zhì)量增加。n（H2）=1.12L22.4L/mol=0.05mol，根據(jù)電極反應(yīng)式：H2-2e-+2OH-=2H2O，則電路中通過電子物質(zhì)的量為0.1mol；根據(jù)電極反應(yīng)式：Ag++e-=Ag，d極上析出Ag的物質(zhì)的量為0.1mol，d極質(zhì)量增加0.1mol108g/mol=10.8g。

（6）若將H2換成CH3OH，在堿性條件下CH3OH被氧化成CO32-，1molCH3OH失去6mol電子，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。