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，回答下列问题：

(1)O2进入的电极为___极。

(2)电池工作时：溶液中的OH-向___（填“正极”或“负极”）迁移，通__（填“H2”或“O2”）一极的电势较低。

(3)写出电池工作时的负极反应式：___。

(4)若电池工作时转移0.01mol电子，理论上消耗标准状态下__mLO2。

(5)若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极反应式为：__。

Answer 1

【答案】正 负 H2 H2-2e-+2OH-═2H2O 56 CH4+10OH-﹣8e-═+7H2O

【解析】

通常在原电池反应中，O2只能得电子，所以通O2的电极为正极，在碱性电解质溶液中，O2得电子的产物与溶液反应生成OH-，电极反应式为O2+4e-+2H2O==4OH-；通H2的电极为负极，H2失电子的产物与电解质溶液反应生成H2O，电极反应式为H2-2e-+2OH-==2H2O。

(1)由以上分析知，O2进入的电极为正极。答案为：正；

(2)电池工作时：阴离子向负极移动，则溶液中的OH-向负极迁移；在原电池中，负极的电势较低，则通H2一极的电势较低。答案为：负；H2；

(3)电池工作时，通H2的电极为负极，H2失电子的产物与电解质溶液反应生成H2O，电极反应式为H2-2e-+2OH-==2H2O。答案为：H2-2e-+2OH-═2H2O；

(4)在正极O2——4e-，若电池工作时转移0.01mol电子，理论上消耗标准状态下O2的体积为=56mL。答案为：56；

(5)若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极为通CH4的电极，CH4失电子的产物与OH-反应生成和水，电极反应式为：CH4+10OH-﹣8e-═+7H2O。答案为：CH4+10OH-﹣8e-═+7H2O。