Question

2．肼一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景．其工作原理如上图所示，回答下列问题：
①该燃料电池中正极通入的物质是空气或氧气
负极发生的反应式为N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O         
②电池工作时，OH^-移向极a（“a”或“b”）
③当电池放电转移5mol电子时，至少消耗燃料肼40g．

Answer 1

分析 ①燃料电池的正极是氧气在正极发生还原反应，是负极发生氧化反应，是肼在反应，注意电解质溶液的酸碱性即可；
②原电池中阴离子移向负极；
③据负极电极反应式计算消耗燃料肼的质量．

解答 解：①燃料电池的正极是氧气在正极发生还原反应，负极发生氧化反应，是肼在反应，肼中的N从-2价升高到0价，碱性电池中，其电极反应式应为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，
故答案为：空气或氧气；N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
②原电池中阴离子移向负极，a为负极，所以电池工作时，OH^-移向a电极，
故答案为：a；
③负极电极反应式为N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，转移4mol电子时消耗肼32g，则转移5mol电子消耗肼32g×$\frac{5}{4}$=40g，
故答案为：40．

点评 本题考查了原电池原理的应用，题目难度中等，侧重于考查学生对原电池原理的应用能力，注意把握燃料电池的电极的判断方法和电极方程式的书写方法，