题目内容
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1） 写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：
___________ 。
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下_______L氧气。
（3） 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为_______。 电池总离子反应方程式为___________________________。
（1）2H2O＋O2＋4e－=4OH－ （2分）
（2）0.56L（2分）
（3）CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O （2分）
CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O（2分）
解析试题分析：因为氢氧燃料电池的电解质溶液为碱性，所以正极反应式为2H2O＋O2＋4e－=4OH－，且每转移1mol电子，消耗标准状况下氧气5.6L，所以转移0.1mol电子时，消耗标准状况下氧气0.56L,当以甲烷为燃料时，甲烷为负极反应物，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O，正极反应式为2O2+4H2O+8e-=8OH-,两个电极反应式合并为电池的总反应CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O。
考点：原电池反应方程式的书写及相关计算。
练习册系列答案
相关题目
4Al＋3O2↑部分难溶物的颜色和常温下的Ksp如下表所示：
| | Cu(OH)2 | CuOH | CuCl | Cu2O |
| 颜色 | 蓝色 | 黄色 | 白色 | 砖红色 |
| Ksp(25 ℃) | 1．6×10－19 | 1．0×10－14 | 1．2×10－6 | — |
某研究性学习小组对电解食盐水进行了如下探究：
实验Ⅰ装置如图所示，接通电源后，发现a、b电极上均有气泡产生。
（1）电解过程中的总离子反应方程式为_________________________________________。
（2）为了确定电源的正、负极，下列操作一定行之有效的是 。
A．观察两极产生气体的颜色
B．往U形管两端分别滴入数滴酚酞试液
C．用燃着的木条靠近U形管口
D．在U形管口置一张湿润的淀粉KI试纸
实验Ⅱ把上述电解装置的石墨棒换成铜棒，用直流电源进行电解，装置如图所示。
观察到的现象如下所示：
①开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗；
②5 min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散；
③10 min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色；
④12 min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色；
⑤a极一直有大量气泡产生；
⑥停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显砖红色。
（3） a极发生的电极反应方程式为________________________________________________________。
（4） 电解5 min后，b极发生的电极反应方程式为___________________________________________。
（5）12 min后，b极附近出现的橙黄色沉淀的成分是 ，原因是___________________________________________________________________________________。
Fe(OH)2+Ni(OH)2
＝-2830kJ·mol-1
（10分）某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
| 编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电流计指针偏转方向 |
| 1 | Mg、Al | 稀盐酸 | 偏向Al |
| 2 | Al、Cu | 稀盐酸 | 偏向Cu |
| 3 | Al、C(石墨) | 稀盐酸 | 偏向石墨 |
| 4 | Mg、Al | 氢氧化钠溶液 | 偏向Mg |
| 5 | Al、Zn | 浓硝酸 | 偏向Al |
（1）实验1和2中Al所作的电极(正极或负极) (填“相同”或“不相同”)。
（2）实验3中负极反应式： ；总反应的离子方程式： 。
（3）实验4中铝作 极，电极反应式： 。
（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因 。