Question

（8分）氫氣是未來最理想的能源之一，科學(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦（TiO₂）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)：2H₂O2H₂↑+O₂↑。制得的氫氣可用于燃料電池。

試回答下列問題：

（1）海水分解生成的氫氣用于燃料電池時(shí)，實(shí)現(xiàn)________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______能。水分解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵為________鍵，分解海水的反應(yīng)屬于________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：A極：2H₂+2O^2－－4e^－===2H₂O；B極：O₂+4e^－===2O^2－，則A極是電池的______極；電子從該極________（填“流入”或“流出”）。

（3）有人以化學(xué)反應(yīng)：2Zn+O₂+4H⁺===2Zn²⁺+2H₂O為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出一種原電池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O₂、H⁺、Zn²⁺進(jìn)行工作。則原電池的負(fù)極材料是______，正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為               。

 

Answer 1

【答案】

（1）化學(xué) 電  共價(jià) 吸熱    （2）負(fù)   流出    （3）Zn   O₂+4H⁺+4e^－=2H₂O

【解析】（1）原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。水分解生成氫氣和氧氣，所以斷裂的化學(xué)鍵是極性鍵，水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

（2）在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。所以A是負(fù)極，電子從該電極流出。

（3）靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O₂、H⁺、Zn²⁺進(jìn)行工作，說明鋅是負(fù)極，正極是氧氣得到電子，反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^－=2H₂O。