Question

13．某种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．回答下列问题：
（1）这种电池放电时发生的化学方程式是2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．
（2）此电池的正极发生的电极反应式是3O₂+12H⁺+12e^-═6H₂O；
（3）电解液中的H⁺向正极移动；
（4）向外电路释放电子的电极是负极．

Answer 1

分析 甲醇燃料电池中负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳、氢离子，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，在得失电子相等的条件下正负极电极反应式相加即得电池反应式；原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，电子从负极沿导线流向正极；据此分析．

解答 解：（1）甲醇燃料电池实质就是利用CH₃OH燃料在氧气中反应来提供电能．CH₃OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH₃OH+2H₂O-12e^-═2CO₂↑+12H⁺；氧气在正极反应：3O₂+12H⁺+12e^-═6H₂O，两反应相加得总反应式2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O，
故答案为：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O；
（2）正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，氧气在正极反应：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O，
故答案为：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O；
（3）原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，则H⁺向正极移动；
故答案为：正；
（4）电子从负极沿导线流向正极，即向外电路释放电子的电极是负极；
故答案为：负．

点评 本题考查了燃料电池，根据正负极上发生的反应、电子移动方向、离子移动方向等知识点来分析解答，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，为易错点．