Question

【題目】根據題意解答
（1）用銅、銀與硝酸銀設計一個原電池，此電池的負極是 ， 負極的電極反應式是 ．
（2）如圖為氫氧燃料堿性電池，電極材料為疏松多孔石墨棒．
根據所學知識試回答下列問題：
①寫出氫氧燃料電池工作時正極電極反應方程式： ．
②如果該氫氧燃料電池每轉移1mol電子，消耗標準狀況下氧氣的體積為 ．
③陽離子向極移動（填寫正或負），反應一段時間后整個溶液的堿性（填增強，減弱或者不變）．
④若將此燃料電池改進為直接以甲烷和氧氣為原料進行工作時，負極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）銅；Cu﹣2e﹣═Cu2+
（2）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；5.6L；正；減弱；CH4+10OH﹣﹣8e=CO32﹣+7H2O
【解析】解：（1）銅、銀與硝酸銀設計的原電池，負極為銅，被氧化發生氧化反應，電極方程式為：Cu﹣2e﹣═Cu2+ ， 所以答案是：銅；Cu﹣2e﹣═Cu2+；（2）①氫氧燃料電池中，電解質溶液為堿，則正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，則其電極反應式為：2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣； 所以答案是：2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣；②已知2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣ ， 則每轉移1mol電子消耗的氧氣為： ×1mol=0.25mol，所以V（O2）=nVm=0.25mol×22.4L/mol=5.6L；
所以答案是：5.6L；③原電池中陽離子移向正極；燃料電池的總反應為2H2+O2=2H2O，反應后溶液體積增大，溶液的堿性減弱；
所以答案是：正；減弱；④燃料電池中，負極上燃料失電子發生氧化反應，堿性條件下，甲烷在負極生成碳酸根離子，其電極反應式為CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，所以答案是：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O．