题目内容
【题目】直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点,引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_____________。
(2)碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为______________________________,使用空气代替氧气,电池工作过程中碱性会不断下降,其原因是_____________________________。
(3)酸性乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为__________________________________。
(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时,CO32-向电极______(填“a”
或“b”)移动,电极b上发生的电极反应式为____________________________________。
【答案】 氧气(1分) C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O 空气中的CO2会与KOH溶液反应,降低溶液的碱性,同时反应中也会消耗KOH O2+4H++4e-=2H2O a O2+2CO2+4e-=2CO32-
【解析】本题主要考查原电池原理。
(1)三种乙醇燃料电池中由于正极发生还原反应,所以正极反应物均为氧气。
(2)碱性乙醇燃料电池中,乙醇中的C转化为CO32-,电极a上发生的电极反应式为C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O,使用空气代替氧气,电池工作过程中碱性会不断下降,其原因是空气中的CO2会与KOH溶液反应,降低溶液的碱性,同时反应中也会消耗KOH。
(3)酸性乙醇燃料电池中,电极b为正极,其上发生的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。
(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时,CO32-向阳极(也是负极)电极a移动,电极b上发生还原反应,电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-。