Question

4．丙烷燃烧电池，以KOH溶液为电解质溶液．
（1）通入丙烷的电极为负极（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（2）燃料电池的优点能量转换率高，反应产物对环境污染小的特点．
（3）若开始时电解质溶液中含KOH的物质的量为0.25mol，当溶液中K₂CO₃的物质的量为0.1mol时，消耗标准状况下丙烷的体积为746.7mL（保留一位小数）

Answer 1

分析 在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，电极反应为：C₃H₈+26OH^--20e^-=3CO₃^2-+17H₂O，正极上是氧气发生得电子得还原反应，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，据此分析结合得失电子守恒计算．

解答 解：（1）在丙烷燃料电池中，负极上是燃料丙烷发生失电子的氧化反应，所以通入丙烷的电极为负极，正极上是氧气发生得电子得还原反应，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：负极；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（2）燃料电池具有能量转换率高，反应产物对环境污染小的特点，故答案：能量转换率高，反应产物对环境污染小的特点；
（3）在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，电极反应为：C₃H₈+26OH^--20e^-=3CO₃^2-+17H₂O，所以当溶液中K₂CO₃的物质的量为0.1mol时，消耗标准状况下丙烷的体积为$\frac{0.1}{3}$×22.4×1000mL=746.7mL，故答案为：746.7．

点评 本题考查学生燃料电池的原理，注意电极反应方程式的书写是解题的关键，难度不大．