[题目](1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极.在两极区分别通入甲烷(或氢气.一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池.则通入甲烷气体的一极是原电池的极.该极的电极反应式是 .电池工作时的总反应的离子方程式是 .(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率.因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质.CO为负极气体.空气与CO2的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】（1）将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的一极是原电池的____极，该极的电极反应式是____，电池工作时的总反应的离子方程式是_____。

（2）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极气体，空气与CO2的混合气体为正极气体，制得650 ℃下工作的燃料电池，完成下列反应式：

正极：_______，

负极：2CO＋2CO32-－4e－=4CO2。

总反应：______。

（3）铅蓄电池放电时，总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，由此可以判断：

①原电池的电极材料：负极：__。

②电极反应式：正极：PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－=PbSO4＋2H2O，负极反应式为_______。

③工作后，铅蓄电池里电解质溶液的pH____(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是_____。

【答案】负极 CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O O2＋2CO2＋4e－=2CO32- 2CO＋O22CO2 Pb Pb－2e－＋SO42-=PbSO4 变大铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO4

【解析】

（1）甲烷、氧气和氢氧化钾溶液构成燃料电池，甲烷易失电子发生氧化反应，则甲烷所在电极为负极，氧气所在电极为正极，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，在得失电子相等的条件下，将电极反应式相加即得电池反应式；

（2）该燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加即可得电池反应式，据此分析解答；

（3）在原电池中得电子化合价降低的作正极；Pb为负极，负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅；根据方程式知，硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水，所以溶液中氢离子浓度降低。

（1）根据上述分析可知，负极上电极反应式为CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O，正极上电极反应式为为O2+2H2O+4e-=4OH-，在得失电子相等的条件下，将电极反应式相加即得电池反应式，所以电池反应离子方程式为：CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O，
故答案为：负极；CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O；CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O；

（2）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－=2CO32-，又负极电极反应式为2CO+2CO32-4e═4CO2，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO＋O22CO2，

故答案为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32-;2CO＋O22CO2；

（3）①在原电池中得电子化合价降低的作正极，放电时，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，所以Pb作负极、PbO2作正极，故答案为：Pb；
②Pb为负极，负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应式为Pb+SO42--2e-═PbSO4；
③根据方程式知，硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水，所以溶液浓度降低，溶液中氢离子浓度降低，则溶液的pH变大，故答案为：变大；铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO4。

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