题目内容

13.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
负极反应式:2CO+2CO32--4e-═4CO2
正极反应式O2+2CO2+4e-═2CO32-;总电池反应2CO+O2═2CO2

分析 该燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加即可得电池反应式,据此分析解答.

解答 解:该熔融盐燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-,又负极电极反应式为2CO+2CO32--4e-═4CO2,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O2═2CO2
故答案为:O2+2CO2+4e-═2CO32-;2CO+O2═2CO2

点评 本题考查化学电源新型电池,侧重考查电极反应式的书写,燃料电池电极反应式的书写是学习难点,燃料电池中,负极上燃料失电子、正极上氧化剂得电子,题目难度中等.

练习册系列答案
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1.为探究铜与浓硫酸的反应,甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置,将足量铜和10mL 18mol•L-1浓硫酸共热,直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变).

(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:①通过铜丝的上下抽动可以控制反应的发生和停止;②停止加热时,能防止倒吸或平衡压强.
(2)①甲根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.甲认为硫酸剩余的理论依据是反应中浓硫酸被消耗,同时生成水,浓硫酸逐渐变稀,而Cu不能与稀硫酸反应.
②下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有硫酸剩余的是AD.(选填编号)
a.过量铁粉 b.氯化钡溶液 c.银粉d.碳酸氢钠溶液
(3)乙在拆除图2装置前,不打开胶塞,为使装置中的残留气体完全被吸收,应当采取的操作是从导管口向A中大量鼓气.
(4)为定量测定当剩余硫酸浓度不大于何值时,铜与硫酸就不能反应,甲、乙两位同学进行了如下设计:
①甲方案:将产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有的碱石灰干燥管,反应结束后再次称量,干燥管质量增加 m g.剩余酸浓度为(18-$\frac{25m}{8}$)mol•L-1
②乙方案:分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1 000mL,取20.00mL于锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙,(选填“酚酞”、“甲基橙”)用0.1000mol•L-1标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),用去NaOH溶液V mL.其余酸浓度为0.25Vmol•L-1
③甲、乙两方案比较,你认为误差较大的是甲,理由是被碱石灰吸收的除了SO2外还有水蒸气,导致SO2的质量偏大,计算出的余酸浓度偏小.

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