(1)金属铝是一种常见的金属.铝-海水-空气电池在航海中得到广泛的应用.写出该电池的正极反应方程式: 举出两例该电池可能具有的优点: (2)燃料电池广泛应用于航空领域.如图所示装置.烧杯中溶液为氢氧化钾溶液.向电池的负极通入的物质为 .甲烷燃料电池正极.负极的电极反应分别为 . ．若该电池甲烷通入量为1L.且为反应完全.则理论上通过原电池的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（1）金属铝是一种常见的金属，铝-海水-空气电池在航海中得到广泛的应用，写出该电池的正极反应方程式：

举出两例该电池可能具有的优点：

（2）燃料电池广泛应用于航空领域，如图所示装置，烧杯中溶液为氢氧化钾溶液，向电池的负极通入的物质为

，
甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为

，

．
若该电池甲烷通入量为1L（标准状况），且为反应完全，则理论上通过原电池的电量为

（法拉第常数F=9.65×l0⁴C?mol^-1列式计算）消耗氧气的体积为

（标准状况）．

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）铝-海水-空气电池以Al为负极，发生的反应为4Al-12e^-═4Al³⁺，空气中的氧气为正极，发生的反应为3O₂+6H₂O+12e^-═12OH^-；
（2）甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，负极反应为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-，结合电极方程式计算．

解答： 解：（1）该电池的总反应为4Al+3O₂+6H₂O═4Al（OH）₃，Al元素的化合价升高，失去电子，其负极材料为铝，正极上氧气得到电子，正极反应为3O₂+6H₂O+12e^-═12OH^-，正极反应物为氧气，原料充足，且无污染，
故答案为：3O₂+6H₂O+12e^-═12OH^-；原料充足，无污染；
（2）甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，负极反应为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-，
由电极方程式CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O可知，若电池甲烷通入量为1 L（标准状况），电解池通过的电量为

22.4L/mol

×8×9.65×10⁴C?mol^-1=3.45×10⁴C，
由电极方程式3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-，可知转移电子数目相等，则电池甲烷通入量为1 L，消耗氧气的体积应为2L，
故答案为：甲烷；3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；

22.4L/mol

×8×9.65×10⁴C?mol^-1=3.45×10⁴C；2L．

点评：本题综合考查原电池知识，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写．