Question

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200°C左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全．电池总反应为：C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O，电池示意如图：
（1）

a

极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为

由b极沿导线到a极

；
（2）写出电池正极反应方程式

4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O

；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有

12

mol电子转移．

Answer 1

分析：（1）在燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应，电流在电路中从正极流向负极；
（2）在燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，根据电解质环境书写电极反应；
（3）根据氧化还原反应中化合价的升降来判断电子的转移．

解答：解：（1）在燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，氧气是在正极上发生得电子的反应，电流在电路中从正极流向负极，故答案为：a；由b极沿导线到a极；
（2）在燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，在酸性电解质环境下，正极的电极反应为：
4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，
故答案为：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O；
（3）根据电池反应：C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O，反应转移电子数为12，所以1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移，故答案为：12mol．

点评：本题考查学生燃料电池的工作原理知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．