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)若电解质溶液为硫酸,其正极反应为_______,若反应过程中转移了2mol电子
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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)若电解质溶液为硫酸,其正极反应为_______,若反应过程中转移了2mol电子,可产生水的质量为______g. (2)若用氢氧燃料电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液. 其中c(Na+)=3c(Cu2+)=0.3mol/L,取该混合液100mL用石墨做电极进行电解,通电一段时间后,在阴极收集到0.112L(已折算到标准状况)气体.此时氢氧燃料电池外电路中转移电子的物质的量为______mol.(不考虑电路中的其它损耗). |
答案
(1)若电解质溶液是硫酸,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,根据转移电子和水之间的关系式知,生成水的质量=×2×18g/mol=18g, 故答案为:O2+4H++4e-=2H2O,18; (2)电解硫酸铜和氯化钠混合溶液时,阴极上铜离子先放电,然后氢离子放电生成氢气,铜完全析出时转移电子的物质的量=×0.1L×2=0.02mol,生成0.112L氢气转移电子的物质的量=×2=0.01mol,串联电路中转移电子数相等,所以氢氧燃料电池外电路中转移电子的物质的量为0.03mol, 故答案为:0.03. |
举一反三
微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、资源利用率高、对环境无污染等特点而被人们重视,以用葡萄糖作底物的燃料电池为例,其正、负极反应式如下: 正极6O2+24H++24e-12H20 负极C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+ 则下列有关该电池的说法正确的是( )A.该电池的工作环境是高温条件 | B.葡萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子,被还原 | C.该电池的电解质溶液是强酸性溶液,如浓硫酸等 | D.该电池的总反应式为C6H1206+6026C02+6H20 |
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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+H22LiH 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______.
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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+2H2OCd(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+MNiOOH+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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