Question

【题目】被誉为改变未来世界的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）氢气进入的这极为___极；

（2）写出氢氧燃料电池工作时的正极反应式：___；

（3）该氢氧燃料电池每转移0.1mol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烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___。

Answer 1

【答案】负 2H2O+O2+4e-═4OH- 0.56 CH4+10OH-﹣8e-═CO32-+7H2O

【解析】

(1)H元素化合价升高，失电子，在负极发生氧化反应，即氢气进入负极，故答案为：负；

(2)氧气在正极得电子，发生还原反应，正极反应式为：2H2O+O2+4e-═4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-═4OH-；

(3)由2H2O+O2+4e-═4OH-可知，每转移4mol电子，消耗标况下22.4L氧气，那么，转移0.1mol电子，消耗标准状态下氧气的体积==0.56L，故答案为：0.56；

(4)甲烷在负极失电子，电解质是碱，生成碳酸根，负极反应式为：CH4+10OH-﹣8e-═CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH-﹣8e-═CO32-+7H2O。