Question

燃料電池是利用燃料（如CO、H₂、CH₄等）與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液．完成下列關(guān)于甲烷（CH₄）燃料電池的填空：
（1）甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

（2）已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，這個(gè)電極是燃料電池的

 

（填“正極”或“負(fù)極”），另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：

 

（3）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水；
（2）燃料電池中，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）根據(jù)電池反應(yīng)式中氫氧根離子濃度是否變化分析解答．

解答： 解：（1）甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O，故答案為：CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；
（2）CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O中C元素化合價(jià)由-4價(jià)變?yōu)?4價(jià)，所以甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其所在電極為負(fù)極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，故答案為：負(fù)極；2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；
（3）該燃料電池電池反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，氫氧根離子參加反應(yīng)，所以反應(yīng)過程中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，故答案為：減�。�

點(diǎn)評：本題考查了燃料電池，根據(jù)得失電子確定正負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)，能正確書寫電極反應(yīng)式，題目難度不大．