Question

17．氢能是重要的新能源．储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一．
（1）氢气是清洁燃料，其燃烧产物为水．
（2）NaBH₄是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO₂，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为NaBH₄+2H₂O=NaBO₂+4H₂↑，反应消耗1mol NaBH₄时转移的电子数目为4mol．
（3）合金储氢是一种新发展起来的储氢技术，利用金属（合金）吸收和释放氢气，循环寿命性能优异，镍氢电池（NiMH）就是采用此技术的电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金，该电池在放电过程中的总反应方程式是NiOOH+MH═Ni（OH）₂+M．
①MH是一类储氢材料，其氢密度越大（填“越大”、“越小”），电池的能量密度越高．
②在放电过程中，正极的电极反应为NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-，负极的电极反应为MH+OH^--e^-=M+H₂O．
③电池一般使用碱性溶液做电解液（填“酸性溶液”、“碱性溶液”、“中性溶液”）．

Answer 1

分析 （1）氢气燃烧的产物只有水；
（2）NaBH₄与水反应生成NaBO₂，且反应前后B的化合价不变，H元素化合价由-1价、+1价变为0价，结合转移电子守恒配平方程式，判断电子转移数目；
（3）镍氢电池根据总反应：MH+NiOOH=M+Ni（OH）₂ ，放电时，正极：NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-，负极：MH+OH^--e^-=M+H₂O，以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，据此分析解答．

解答 解：（1）依据元素守恒可知，氢气燃烧的产物只有水，故答案为：水；
（2）NaBH₄与水发生氧化还原反应生成NaBO₂和H₂，H元素化合价由-1价、+1价变为0价，要使氧化还原反应得失电子守恒，则反应的化学方程式为：NaBH₄+2H₂O=NaBO₂+4H₂↑，依据方程式可知：反应消耗1mol NaBH₄时转移的电子数目4mol；
故答案为：NaBH₄+2H₂O=NaBO₂+4H₂↑；4mol；
（3）①M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高；
故答案为：越大；
②镍氢电池根据总反应：MH+NiOOH=M+Ni（OH）₂ ，放电时，正极：NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-，负极：MH+OH^--e^-=M+H₂O，
故答案为：NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-；MH+OH^--e^-=M+H₂O；
③依据总方程式MH+NiOOH=M+Ni（OH）₂ 可知：该电池的反应物为碱性物质，应使用碱性溶液做电解质；
故答案为：碱性溶液．

点评 本题考查了氧化还原反应方程式配平及书写，原电池和电解池原理，明确氧化还原反应规律，熟悉原电池、电解池工作原理是解题关键，难点在于电极反应式的书写，题目难度中等．