Question

【题目】燃料电池是将化学能转化为电能的装置，能量利用率高，环境友好．是未来能源领域发展的方向．
（1）图1左为绿色电源“二甲醚【（CH3）2O】燃料电池”的工作原理示意图．电池工作时，电子流动方向是 极经外电路到极（（填a或b）），a电极上发生反应的电极反应式为 ．
（2）连接图2装置的电源为（1）问中的二甲醚燃料电池．接通电源一段时间后，观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色，并逐渐加深．则该装置中的Cu电极应与二甲醚燃料电池中 电极（填a或b）相连．通电时发生反应的总的离子反应方程式为：；若将电极材料都改为石墨，电解质溶液改为MnSO4溶液可以制备MnO2；则阳极反应式为；如二甲醚消耗23克，则理论上产生MnO2的质量为 克．

Answer 1

【答案】
（1）b； CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+
（2）b； Cu+2H+ =Cu2++H2↑；261
【解析】解：（1）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池二甲醚在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，所以电子由负极a极经外电路到正极b，由图可知，a极二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+，

故答案为：a；b；CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+；（2）电解质溶液颜色由无色变为蓝色，可说明铜被氧化，则铜为电解池的阳极，应连接电源的正极，即b极，而阴极生成氢气，则通电时发生反应的总的离子反应方程式为Cu+2H+ Cu2++H2↑；

若将电极材料都改为石墨，电解质溶液改为MnSO4溶液可以制备MnO2，阳极上Mn2+放电发生氧化反应而生成MnO2，电极反应式为：Mn2+﹣2e﹣+2H20=MnO2+4H+；根据电路中转移电子数相等，则有CH3OCH3～12e﹣～6MnO2，所以二甲醚消耗23克，则理论上产生MnO2的质量为 ×6×87=261g，

故答案为：b； Cu+2H+ Cu2++H2↑；Mn2+﹣2e﹣+2H20=MnO2+4H+；261．

（1）图1左为绿色电源“二甲醚【（CH3）2O】燃料电池”的工作原理示意图，a电极为燃料电池的负极，发生氧化反应，b电极为氧气电池的正极，发生还原反应，电子由负极流向正极；（2）电解质溶液颜色由无色变为蓝色，可说明铜被氧化发生氧化反应，则铜为电解池的阳极，与电源正极相连，阴极锌上为氢离子得电子发生还原反应；若将电极材料都改为石墨，电解质溶液改为MnSO4溶液可以制备MnO2，阳极上Mn2+放电发生氧化反应而生成MnO2，根据电路中转移电子数相等计算，以此解答．