Question

【题目】二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。请回答下列问题：

（1）Pt1电极附近发生的反应为______________________________

（2）Pt2电极附近发生的反应为______________________________

（3）该电池放电时电子从______电极经过外电路流到_____电极（填“Ptl”、“Pt2”）。

（4）相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为_____________。

Answer 1

【答案】SO2+2H2O2e═SO42+4H+ O2+4H++4e═2H2O Pt1 Pt2 2:1

【解析】

如图所示，由题意该装置为原电池装置，Pt1电极上转化为硫酸，硫元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，Pt1为负极，则Pt2为正极，以此解题。

（1）Pt1电极通入SO2，SO2在负极失电子生成SO42，则电极反应为SO2+2H2O2e═SO42+4H+，

答案为：SO2+2H2O2e═SO42+4H+；

（2）酸性条件下，氧气得电子生成水，则Pt2电极附近发生的反应为O2+4H++4e═2H2O，

答案为：O2+4H++4e═2H2O；

（3）原电池放电时，电子从负极流向正极，Pt1电极为负极，Pt2电极为正极，则该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极，

答案为：Pt1；Pt2；

（4）该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2:1，

答案为：2:1。