题目内容

2．近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过．其工作原理的示意图如图：

请回答下列问题：
（1）Pt（a）电极是电池的负极，电极反应为CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+；Pt（b）电极发生还原反应（填“氧化”或“还原”），电极反应为O2+4H++4e-═2H2O．
（2）电池的总反应方程式为CH4+2O2═CO2+2H2O．
（3）如果该电池工作时电路中通过6mol电子，则消耗的CH3OH有1 mol．

分析 该燃料电池中，电解质溶液呈酸性，氢离子移向正极，所以Pt（a）负极上燃料失电子发生氧化反应，Pt（a）电极反应式为CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，Pt（b）电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，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，结合甲烷和电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）燃料电池中，电解质溶液呈酸性，氢离子移向正极，所以Pt（a）负极上燃料失电子发生氧化反应，Pt（a）电极反应式为CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，Pt（b）电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，故答案为：负；CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+；还原；O2+4H++4e-═2H2O；
（2）正负极电极反应式相加即得电池反应式为CH4+2O2═CO2+2H2O，故答案为：CH4+2O2═CO2+2H2O；
（3）由电极方程式CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+可知，如果该电池工作时电路中通过6mol电子，则消耗的CH3OH有1mol，故答案为：1．

点评 本题考查原电池原理，侧重考查电极反应式书写，结合电解质溶液书写电极反应式，注意：书写条件下不能生成氢氧根离子，碱性条件下不能生成氢离子，题目难度中等．

练习册系列答案
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C．甲苯的一氯取代物有5种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同
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13．下列物质的分子中，不含共价键的是（　　）
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10．（1）传统无机非金属材料主要包括玻璃、水泥和陶瓷．
（2）现有A．晶体硅；B．氧化铝陶瓷；C．水泥；D．石英玻璃；E．光纤：
①常用作耐火材料的是B；  ②常用来制化学仪器的是D；   ③用作建筑材料的是C；
④可用做半导体材料的是A；   ⑤可用来制作光缆的是E．
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（1）指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称．
A蒸馏烧瓶  B冷凝管C牛角管 D锥形瓶
（2）指出该同学所设计的实验装置中存在的错误，并给予改正．
温度计的水银球未在支管口处，应使温度计的水银球在支管口处、冷却水未下进上出，应下进上出．
14．某无色溶液中可能含有Na+、SO42-、MnO4-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干种，依次进行下列实验．观察到现象如下：
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②向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3的混合液，有白色沉淀产生；
③另取原溶液少量加入BaCl2和盐酸的混合液，无白色沉淀产生．
回答下列问题：
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（2）②生成的白色沉淀中肯定有AgCl（写沉淀的化学式）．
11．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中一定正确的是（　　）
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B．1L 1mol•L-1 盐酸中，含有HCl分子数为NA
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12．污水及自来水处理的方法有很多．
Fe2（SO4）3 净水的原理是Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，生成的少量Fe（OH）3胶体可以吸附水中的悬浮杂质，达到净水的目的．
使用时发现Fe2（SO4）3 并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是因为在酸性废液中，H+会抑制Fe3+的水解，无法得到Fe（OH）3胶体，所以不能够吸附悬浮物．
在酸性环境下，向含重铬酸根的废水中加入FeSO4溶液，然后调节pH，使生成的Cr3+转化为Cr（OH）3，写出第一步反应的离子方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O．

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