Question

【题目】用氢氧燃料电池进行下图实验（图中所用电极均为惰性电极)：

（1）电极a为______极（填“正”或“负”），溶液中OH-移向______极（填“a”或“b”）；

（2）电极b处所发生的电极反应方程式为___________________；

（3）随着反应的进行，氢氧燃料电池内部的pH将______（填“增大”或“减小”）；

（4）c极为________（填“阴”或“阳”）极，电极反应式为_____________________；

（5）右边装置中盛有足量的 AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气1.12L（标准状况下）时，则此时右边装置中________电极质量增加_________g。

（6）若把上图中的氢气换成甲醇，该燃料电池负极电极反应式为___________________。

Answer 1

【答案】 负 a O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 减小 阳极 4OH- - 4e- = O2↑ + 2H2O d 10.8 CH3OH—6e—+8OH—===CO32—+6H2O

【解析】试题分析：本题考查多池串联装置的分析，燃料电池的工作原理，多池串联装置的计算。

（1）氢氧燃料电池中，通入H2的电极a为负极，通入O2的电极b为正极。溶液中OH-移向负极，移向a极。

（2）电极b处为O2发生得电子的还原反应，碱性电解质溶液中，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。

（3）氢氧燃料电池的电池反应方程式为：2H2+O2=2H2O，溶液中H2O增加，KOH的浓度减小，电池内部的pH减小。

（4）c与燃料电池的正极b相连，c极为阳极，OH-的放电能力大于NO3-，c极的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O。

（5）电解足量的AgNO3溶液，阴极质量增加，由图知d与燃料电池的负极a相连，d极为阴极，d极质量增加。n（H2）=1.12L22.4L/mol=0.05mol，根据电极反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O，则电路中通过电子物质的量为0.1mol；根据电极反应式：Ag++e-=Ag，d极上析出Ag的物质的量为0.1mol，d极质量增加0.1mol108g/mol=10.8g。

（6）若将H2换成CH3OH，在碱性条件下CH3OH被氧化成CO32-，1molCH3OH失去6mol电子，负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。