(12分)氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高。(1)若电解质溶液为KOH,其正极反应为_________________
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(12分)氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高。 (1)若电解质溶液为KOH,其正极反应为____________________________, 负极反应为__________________________________________; (2)若电解质溶液为硫酸,其正极反应为______________________,负极反应为_________________;若在常温下转移2mol电子,可产生水质量为_________g。 (3)还有一个很大的优点是 。 |
答案
(12分)(1) 正极:O2+4e- + 2 H2O=4OH- 负极:2 H2 -4 e- + 4 OH-=4 H2O (2) 正极:O2+4e-+ 4 H+ = 2 H2O 负极:2H2 -4 e-= 4 H+ 18 g (3)产物无污染 |
解析
(1)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子,发生还原反应。因此氢气在负极通入,氧气在正极通入。如果电解质是氢氧化钾,则正极电极反应式是O2+4e- + 2 H2O=4OH- ;负极电极反应式是2 H2 -4 e- + 4 OH-=4 H2O。 (2)如果电解质是稀硫酸溶液,则正极电极反应式是O2+4e-+ 4 H+ = 2 H2O ;负极电极反应式是2H2 -4 e-= 4 H+。若在常温下转移2mol电子,则根据电极反应式可知,生成1mol水,质量是18g。 (3)由于氢气和氧气生成的是水,所以其优点是产物无污染。 |
举一反三
下图为某原电池的结构示意图,下列说法中不正确的是( )
A.原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该反应一定为放热反应 | B.原电池工作时,Zn电极流出电子,发生氧化反应 | C.原电池工作时,铜电极上发生氧化反应,CuSO4溶液蓝色变深 | D.如果将Cu电极改为Fe电极,Zn电极依然作负极 |
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如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。下列有关该电池的说法错误的是( )
A.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气 | B.左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇 | C.电池负极的反应式为:2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2↑+12H+ | D.电池正极的反应式为:3O2+12H++12e-===6H2O |
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(11分)依据氧化还原反应:2Ag+ (aq) + Cu(s) ="=" Cu2+ (aq) + 2Ag (s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题: (1)电极X的材料是 ;电解质溶液Y是 ; (2)银电极为电池的 极;银电极上发生的电极反应式 。 (3)外电路中的电子是从 电极流向 电极(填电极的材料)。 (4)利用反应Zn + 2 FeCl3 = ZnCl2 + 2 FeCl2,设计一个原电池,在下面框图内画出有关的实验装置图:
正极的电极反应式为 。 |
如下图所示为氢氧燃料电池的原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是( )
A.a电极是负极 | B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑ | C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 | D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 |
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根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A + B2+ = A2+ + B ②D + 2H2O = D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2+ + 2e-= E,B - 2e- = B2+ ( ) A.E2+>B2+>A2+>D2+ B.D2+>A2+>B2+>E2+ C.D2+>E2+> B2+>A2+ D.A2+>B2+>D2+>E2+ |
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