Question

【题目】电化学的应用十分广泛，在分析检测、有机合成等领域应用很广，请分析下列几种电化学装置并回答问题：

(1)肼(N2H4)又称联氨，可作燃料电池的燃料。肼燃料电池的原理如图 1 所示，正极上发生反应的电极反应式为___________________________________________；在肼燃料电池使用过程中，负极区的pH_____________(填写“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图2所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。该装置工作时，H＋从____________(填字母，后同)极区向____________极区迁移，将电能转化为___________能，每生成3molO2，有______________gCO2被还原。

(3)图3中甲装置为C3H8O的燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)装置，该同学想在乙装置中实现铁上镀铜，则f处通________________________________，写出电极c上的电极反应式：__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 减小 b a 化学 88g O2 C3H8O+24OH－-18e－=3CO32－+16H2O

【解析】

（1）右侧通入氧气，为正极，正极上发生反应的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；左边Pt电极上，肼氧化生成氮气，则左边Pt电极为负极，右边Pt电极为正极，肼失去电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4-4e－+4OH－＝N2+4H2O，在肼燃料电池使用过程中，负极消耗OH-，负极区的pH减小；

（2）该装置是电解池装置，是将电能转化为化学能，电池总的方程式为：6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移，将电能转化为化学能，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是1mol的氧气，阴极有mol的二氧化碳被还原，每生成3molO2，有88gCO2被还原；

（3）图3中甲装置为C3H8O的燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)装置，该同学想在乙装置中实现铁上镀铜，d为正极，f处通O2，c为负极，负极C3H8O发生氧化反应生成碳酸盐，负极的电极反应式为：C3H8O+24OH－-18e－=3CO32－+16H2O。