Question

【题目】被誉为改变未来世界十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：

（1）通入氢气的一极为 __________ 极。

（2）写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：________________________________。

（3）该氢氧燃料电池每转移0.3mol电子，消耗标准状态下 ________________L氧气。

（4）若将此燃料电池改进为直接以甲醇（CH3OH）和氧气为原料进行工作时，负极反应式为____________。

Answer 1

【答案】 负极 O2+2H2O + 4e- = 4OH- 1.68 L CH3OH +8OH-– 6e- = CO32-+6H2O

【解析】（1）通入氢气，氢气失去电子产生的氢离子与氢氧根离子结合产生水，做为负极；（2）氢氧燃料电池工作时正极氧气得到电子在碱性条件下产生氢氧根离子中，其电极反应方程式：O2+2H2O + 4e- = 4OH- ；（3）根据电极反应式O2+2H2O + 4e- = 4OH-可知：该氢氧燃料电池每转移0.3mol电子，消耗标准状态下氧气的体积为：；（4）若将此燃料电池改进为直接以甲醇（CH3OH）和氧气为原料进行工作时，碱性条件下CH3OH在负极失去电子产生碳酸根离子，其电极反应式为：CH3OH +8OH-– 6e- = CO32-+6H2O。