Question

【題目】燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑．近幾年開發(fā)的丁烷燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過．其工作原理的示意圖如下：

請回答下列問題：
（1）Pt（b）電極是電池的極，電極反應式為；
Pt（a）電極發(fā)生反應（填“氧化”或“還原”），電極反應式為 ．
（2）若電解質溶液改為KOH溶液，Pt（b）電極的電極反應式為；Pt（a）電極的電極反應式為 ．
（3）如果該電池工作時電路中通過1.2mol電子，則消耗掉O2在標準狀況下的體積為L．

Answer 1

【答案】
（1）正；O2+4e﹣+4H+═2H2O；氧化；CH4﹣8e﹣+2H2O═CO2+8H+
（2）O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；C4H10+34OH﹣﹣26e﹣═4CO32﹣+22H2O
（3）6.72L
【解析】解：（1）該原電池中質子交換膜只允許質子和水分子通過，說明電解質溶液為酸性溶液，燃料電池中，通入燃料的電極為負極，負極上甲烷失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為：CH4﹣8e﹣+2H2O=8H++CO2 ， 通入氧化劑的電極為正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水而發(fā)生還原反應，
電極反應式為2O2+8e﹣+8H+=4H2O，
所以答案是：正，O2+4e﹣+4H+═2H2O；氧化，CH4﹣8e﹣+2H2O═CO2+8H+；
（2.）若電解質溶液改為KOH溶液，正極的電極反應式為：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；負極的電極反應式為：C4H10+34OH﹣﹣26e﹣═4CO32﹣+22H2O，所以答案是：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；C4H10+34OH﹣﹣26e﹣═4CO32﹣+22H2O；
（3.）

O2	～	4mole﹣
22.4L		4mol
V		1.2mol

所以V= =6.72L，所以答案是：6.72L．