Question

【题目】（1）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示：

HS-在硫氧化菌作用下转化为SO的反应式是__。

（2）PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源，基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl—KCl受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。

①放电过程中，Li+向__(填“负极”或“正极”)移动。

②负极反应式为__。

③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成__gPb。

（3）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如图所示。

①a电极的电极反应式是__。

②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因：__。

Answer 1

【答案】HS-+4H2O-8e-=SO+9H+ 正极 Ca+2Cl--2e-=CaCl2 20.7 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 由于发生4NH3+3O2=2N2+6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH

【解析】

3个问题都是原电池相关的问题，应用原电池原理解本题即可，假如是燃料电池，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极为正极，还原剂在原电池的负极发生氧化反应，书写电极反应式时要结合电解质，(1)中有质子交换膜，由图知负极上有氢离子生成、正极上有氢离子反应，(2)是无水盐环境，(3)在碱性电解质溶液中，电极上不能生成H+，据此回答；

(1)由微生物燃料电池的图可知，HS-在硫氧化菌作用下转化为SO的同时，还产生了氢离子，根据质量守恒和电荷守恒可写出相关的反应式为；

故答案为：；

(2)①电池放电过程中，阳离子向正极移动，Li+向正极移动，

答案为：正极；

②由电池总反应式可知，负极上是钙放电，产物为氯化钙，据此可知负极反应式为：Ca+2Cl--2e-=CaCl2

答案为：Ca+2Cl--2e-=CaCl2；

③由反应中的化合价变化可知，每生成1molPb，转移电子数为2mol，故电路中每转移0.2mol电子，理论上生成0.1molPb，质量为0.1mol ×207g/mol=20.7g；

答案为：20.7；

(3)①由电池工作图可知，氨气在a电极放电，产生氮气，碱性条件下，还产生水，故a电极的电极反应式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；

答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；

②一段时间后，需向装置中补充KOH的原因是由于发生4NH3+3O2=2N2+6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH；

故答案为：由于发生4NH3+3O2=2N2+6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH。