I.被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。右图为*氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极...

问题详情：

I.被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。 右图为*氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和*气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流． 

试回答下列问题： 

（1）燃料电池的优点是________；电解质溶液中的OH -移向______极(填“负”或“正”)． 

（2）写出*氧燃料电池工作时正极反应式：_______________________。 

（3）若将此燃料电池改进为直接以**和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________． 

（4）利用该装置可以处理氮的氧化物和NH 3尾气,总反应为：6NO 2 +8NH 3=7N 2+12H 2O，负极反应式为__________。 

II.将锌片和银片浸入稀硫*中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g，试计算： 

（1）产生*气的体积(标准状况)为________________； 

（2）通过导线的电子数为__________（用 N A表示）．

【回答】

能量利用率，绿*无污染    负    2H2O＋O2＋4e－=4OH－    CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O    2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O    13.44L    1.2NA   

【解析】

（1）因为是氧气和*气的燃料电池，产物为水，并且氧气和*气的燃烧放出的热量高，所以(1)燃料电池的优点是能量利用率高，绿*无污染。根据原电池工作原理，在电解质溶液中，*离子向负极移动，阳离子向正极移动。所以*为：能量利用率高，绿*无污染 负。

(2) 正极上是氧气得电子和水生成*氧根离子，发生还原反应，所以电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-。*氧燃料电池正极反应式：2H2O+O2+4e-=4OH-。

（3）因为是在碱*溶液中，正极上仍然是氧气得电子和水生成*氧根离子，发生还原反应，所以电极反应式为2O2+4H2O+8e-=8OH-，负极上是**失电子和*氧根离子反应生成碳*根离子和水，所以电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O。*：CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O

(4)根据原电池工作原理，氧化剂做正极，还原剂做负极。由6NO2 +8NH3=7N2+12H2O判断NO2为氧化剂，NH3为还原剂。所以负极反应式为2NH3 -6e- +6OH-=N2+6H2O。

II. （1）将锌片和银片浸入稀硫*中组成原电池，锌做负极失电子发生氧化反应；硫*中的*离子做氧化剂得电子发生还原反应。若该电池中两电极的总质量为80g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g，质量减少了39g，根据原电池工作原理知道减少的质量是锌失电子，变成锌离子。根据电子守恒FeH2产生标准状况下*气的体积为39g/-1-1= 13.44 L。

（2）通过导线的电子数为39g/-12NA=1.2NA

点睛：根据燃料电池的工作原理：负极上失电子，正极得电子，离子在电池内部的移动方向是：阳离子向正极移动，*离子向负极移动，由此进行判断。另外在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，结合电解质环境来书写电极反应式。如果反应后正负极生成的产物和电解质中的离子发生反应，在写电极反应式的时候一定把参加反应的离子写入电极反应式。

知识点：原电池

题型：填空题