题目内容

一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)这种电极放电时发生的化学反应方程式是
 
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(2)此电极的正极发生的电极反应式是
 
;负极发生的电极反应式是
 
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(3)电解液中的H+向
 
极移动;向外电路释放电子的电极是
 
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(4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池能量转化效率高,其次是
 
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考点:化学电源新型电池
专题:电化学专题
分析:(1)(2)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;
(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,电子从负极沿导线流向正极;
(4)燃料电池无污染.
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,所以电池反应式为2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O,故答案为:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O;
(2)负极电极反应为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+,正极反应为:3O2+12H++12e--=6H2O,故答案为:3O2+12H++12e--=6H2O;2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+;
(3)在电池中,负极释放电子传到正极上,故H+向正极移动,释放电子的电极是负极,
故答案为:正;负极;
(4)甲醇反应产物为CO2和H2O,对环境无污染,故答案为:产物对环境无污染.
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.
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