题目内容
【题目】科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。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)这种电池放电时发生的化学反应方程式________________。
(2)此电池的正极发生的电极反应式是_______________;负极发生的电极反应式是_________。
(3)电解液中的
离子向__________极移动;向外电路释放电子的电极是__________。
(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:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是____________________________________________。
【答案】
正 负极 燃料电池减少了对空气的污染
【解析】(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,所以电池总反应式为:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O;故答案为:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O;
(2)燃料燃烧时,燃料失电子发生氧化反应,氧气得电子发生还原反应;原电池中负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,所以燃料在负极上发生反应,氧气在正极上发生反应;正极上氧气得电子和氢离子反应生成水;负极上燃料失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳,故答案为:3O2+12H++12e-═6H2O;2CH3OH+2H2O-12e-═12H++2CO2;
(3)负极上失电子,所以电子从负极沿外电路流向正极,正极上有大量的电子,负极附近有大量阳离子生成,根据异性电荷相吸,溶液中的氢离子向正极移动.故答案为:正;负极;
(4)燃料电池把化学能转变成电能,对环境影响很小,燃料直接燃烧会对环境造成污染,故答案为:燃料电池减少了对空气的污染。
【题目】常温下,某同学将盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 | 氨水浓度/mol·L-1 | 盐酸浓度/mol·L-1 | 混合溶液pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=5 |
② | c | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
请回答下列问题:
(1)①中所得混合溶液c(OH-)=______ mol·L-1。
(2)②中,c______0.2(填“>”“<”或“=”)。
(3)③中所得混合溶液,各离子浓度由大到小的顺序是_______。
(4)①、③所用氨水中的
:①_______③(填“>”“<”或“=”)。