2018-2019学年鲁科版选修四 第1章第3节第1课时 原电池的工作原理、化学电源 作业1
2018-2019学年鲁科版选修四 第1章第3节第1课时 原电池的工作原理、化学电源 作业1第5页

  +4OH--4e-===4H2O,正极的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-。

  (2)若将电解质溶液换为酸溶液,此时应考虑不可能有OH-生成,故负极的电极反应为2H2-4e-===4H+,正极的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O。

  (3)由于前者在碱性条件下反应,KOH的量不变,但工作时H2O增多,故溶液变稀,碱性减弱;而后者为酸溶液,H2SO4的量不变,H2O增多,故溶液变稀,酸性减弱。

  (4)如把H2改为CH3OH,KOH溶液做电解质溶液,则正极反应为3O2+6H2O+12e-===12OH-,此时不会有CO2放出,负极反应为2CH3OH+16OH--12e-===2CO+12H2O。正、负极反应相加得电池反应:2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。

  答案:(1)H2 O2 O2+2H2O+4e-===4OH-

  2H2+4OH--4e-===4H2O

  (2)O2+4H++4e-===2H2O

  2H2-4e-===4H+

  (3)前者碱性减弱,后者酸性减弱

  (4)3O2+6H2O+12e-===12OH-

  2CH3OH+16OH--12e-===2CO+12H2O

  2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O

  14.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。电池装置如图所示,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂粉吸附气体的能力强,性质稳定。

  

  请回答下列问题:

  (1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是____________________________,在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。

  (2)负极反应式为

  ________________________________________________________________________。

  (3)电极表面镀铂粉的原因为

  ________________________________________________________________________

  ________________。

  (4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能。因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:

  Ⅰ.2Li+H2\s\up7(△(△)2LiH

  Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑

  ①反应Ⅰ中的还原剂是________,反应Ⅱ中的氧化剂是________。

  ②已知LiH固体的密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比约为____________。

  ③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用做电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为________mol。

解析:本题考查电化学知识。(1)原电池的实质为化学能转化为电能。总反应为2H2+O2===2H2O,其中H元素从0价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。(2)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液呈碱性,故电极反应式左边应加上OH-,右边生成H2O。(3)铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。(4)Ⅰ.Li元素从0价升至+1价,做还原剂。Ⅱ.H2O中的H元素的化合价从+1降至H2中的0,做氧化剂。由反应Ⅰ,当