氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,附气体的能力强,性质稳定,请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,附气体的能力强,性质稳定,请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要

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氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______,在导线中电子流动方向为______(用a、b表示).
(2)负极反应式为______.
(3)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能.因此,大量安全储氢是关键技术之一,金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2
.
2LiH
Ⅱ.LiH+H2O═LiOH+H2
①反应Ⅰ中的还原剂是______,反应Ⅱ中的氧化剂是______.
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3.用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为______.
③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为______.
答案
(1)该题目中,氢氧燃料电池的工作原理属于原电池原理,是将化学能转化为电能的装置,在原电池中,电流从正极流向负极,而通入燃料氢气的电极是负极,通氧气的电极是正极,所以电子由a到b,故答案为:化学能转化为电能;由a到b;
(2)燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极,发生失电子的氧化反应,即2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O,
故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O;
(3)①Li从零价升至+1价,作还原剂,H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂,故答案为:Li;H2O;
②由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=
m
ρ
=
20×7.9g
0.82×103L
=197.5×10-3L,
V(LiH)
V(H2)
=
197.5×10-3L
224L
=8.82×10-4,故答案为:8.82×10-4
③20molLiH可生成20molH2,实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子,故答案为:32mol.
举一反三
镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充、放电反应按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O
放电



充电
Cd(OH)2+2Ni(OH)2,由此判断错误的是(  )
A.放电时,Cd作负极
B.放电时,NiO(OH)作负极
C.电解质溶液为碱性溶液
D.放电时,负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
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高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车.总反应方程式如下:Ni(OH)2+M
充电



放电
NiOOH+MH
下列叙述不正确的是(  )
A.该电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应
B.放电时负极反应为:MH+OH--e-═M+H2O
C.充电时阳极反应为:NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-
D.放电时每转移1mol电子,正极有1molNiOOH被还原
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下列有关以KOH溶液为电解液的氢氧燃料电池的叙述不正确的是(  )
A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量浓度不变
C.该燃料电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.2mol电子转移
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电动车电池是一种锂离子电池.根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可分为液态锂离子电池(简称为LIB)和聚合物锂离子电池(简称为LIP)两大类.聚合物锂离子电池总反应:LiCoO2+6C
充电



放电
Li1-xCoO2+LixC6,以下说法不正确的是(  )
A.充电时,阴极反应(还原反应):6C+xLi++xe-═LixC6
B.放电时,正极反应(还原反应)Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2
C.充电时,电池的负极与电源的负极相连
D.放电时,Li+向负极移动
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过氧化银(Ag2O2)是银锌碱性电池正极的活性物质,可通过下列反应制备:
△K2S2O8+2AgNO3+4KOH═Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O.
(1)已知Ag的原子序数为47,写出Ag基态原子的核外电子排布式______,Ag在周期表中的位置______.
(2)制备Ag2O2的反应进行完全后,经______、洗涤、______等操作,即可得到Ag2O2固体,检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是______.
(3)一种银锌(Ag2O2、Zn)碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极有Ag生成,负极有化合物A(只含有Zn、K、O)生成.化合物A中,钾、锌两种元素的质量比为78:65.则该电池的总反应方程式为______.
(4)用银锌电池电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液可制取H2,其装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过,M、N均为惰性电极).
①N极与银锌电池的______(填“Zn”或“Ag2O2”)极相连.
②M极的电极反应式为______.
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