Question

20．甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景．
甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．
某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置．
①该电池工作时，通入氧气的电极名称为正极，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．另一电极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．氢氧根离子流向负极（填正或负）
②工作一段时间后，测得溶液的碱性减弱（填增强或减弱）．

Answer 1

分析 燃料电池的工作原理：电池的负极一定是燃料失电子，发生氧化反应，在正极上一定氧气得电子，发生还原反应，结合电极反应式判断溶液碱性变化，据此分析．

解答 解：①燃料电池的工作原理：通入甲醇的一极为负极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，则负极的电极反应式为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，通入氧气的一极为正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；电解质溶液中氢氧根离子向负极移动；
故答案为：正极；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；负；
②在碱性环境下，甲醇反应生成的二氧化碳会消耗氢氧根离子，所以溶液的碱性减弱；
故答案为：减弱．

点评 本题考查原电池知识的应用，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写、注意溶液酸碱性对电极的影响，题目难度不大．