Question

【題目】被譽為改變未來世界的十大新科技之一的燃料電池具有無污染、無噪音、高效率的特點。如圖為氫氧燃料電池的結構示意圖，電解質溶液為KOH溶液，電極材料為疏松多孔石墨棒。當氧氣和氫氣分別連續不斷地從正、負兩極通入燃料電池時，便可在閉合回路中不斷地產生電流。試回答下列問題：

（1）氫氣進入的這極為___極；

（2）寫出氫氧燃料電池工作時的正極反應式：___；

（3）該氫氧燃料電池每轉移0.1mol電子，消耗標準狀態下___L氧氣；

（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】負 2H2O+O2+4e-═4OH- 0.56 CH4+10OH-﹣8e-═CO32-+7H2O

【解析】

(1)H元素化合價升高，失電子，在負極發生氧化反應，即氫氣進入負極，故答案為：負；

(2)氧氣在正極得電子，發生還原反應，正極反應式為：2H2O+O2+4e-═4OH-，故答案為：2H2O+O2+4e-═4OH-；

(3)由2H2O+O2+4e-═4OH-可知，每轉移4mol電子，消耗標況下22.4L氧氣，那么，轉移0.1mol電子，消耗標準狀態下氧氣的體積==0.56L，故答案為：0.56；

(4)甲烷在負極失電子，電解質是堿，生成碳酸根，負極反應式為：CH4+10OH-﹣8e-═CO32-+7H2O，故答案為：CH4+10OH-﹣8e-═CO32-+7H2O。