Question

（1）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽．電池反應方程式為

 

；放電時，CO₃^2-移向電池的

 

 （填“正”或“負”）極．
（2）現(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖所示實驗：
①請寫出氫氧燃料電池中的電極反應式：
負極：

 

；正極：

 

．
②如圖裝置中，某一銅電極的質(zhì)量減輕了3.2g，則a極上消耗的O₂在標準狀況下體積為

 

 L．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）燃料電池中，負極電極反應式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正極反應式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，電解質(zhì)溶液中陰離子向負極移動；
（2）①堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子；
②根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進行計算．

解答： 解：（1）燃料電池中，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應，負極電極反應式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正極反應式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，所以其電池反應式為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，放電時，電解質(zhì)中陰離子碳酸根離子向負極移動，
故答案為：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O；負；
（2）①堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
②串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，消耗氧氣的體積=

3.2g 64g/mol ×2

4

×22.4L/mol=0.56L，
故答案為：0.56．

點評：本題考查了原電池原理，知道燃料電池中正負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是解本題關鍵，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進行計算，難點是電極反應式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，題目難度中等．