具有应用前景的绿色电源。氢氧燃料电池通入 H2、O2就能工作,无需将H2、O2储藏在电池内部。
答案:B。
例2、钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是( )
A、2H++2e-=H2↑ B、Fe2++2e-=Fe
C、2H2O+O2+4e-=4OH- D、Fe3++e-=Fe2+
解析:吸氧腐蚀是在极弱酸性或中性电解质溶液中,空气中的O2溶解在水膜里引起的钢铁腐蚀。
负极反应:2Fe-e-=2Fe2+,正极反应:O2+4e-+2H2O=4OH-。
答案:C。
例3、一般说来,根据一个氧化还原反应便可以设计一个电池。例如,某种燃料电池的总反应式是2C2H2+5O2+8OH-==4CO32-+6H2O。在此燃料电池中,向正极通入的物质是
;负极发生的电极反应式是 ;可选择的电解质溶液是 。
解析:本题主要考查学生利用氧化还原反应设计原电池的能力。其一般步骤为:(1)先根据总的离子方程式找出发生氧化反应、还原反应的物质。(2)确定失去电子的物质在负极上发生氧化反应,得到电子的物质在正极上发生还原反应,分别写出电极反应式。(3)从总反应式可得C2H2做还原剂在负极上发生氧化反应,O2做氧化剂在正极上发生还原反应。本题根据化合价的变化可知1molC2H2失去10mole转化为2molCO32-,OH-离子参加反应,所以应选择KOH或NaOH溶液作电解质溶液,负极上的电极反应为2C2H2-20e-+28OH-=4CO32-+16H2O,正极上的电极反应为O2+20e-+10H2O==20OH-。答案:略
例4、(2000年理科综合)熔盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32- 4CO2+4e-
阴极反应式: 。
总电池反应式: 。
解析:本题要求写出熔盐燃料电池的电极反应和总反应式。解此题的关键在于先写出总电池反应式:2CO+O2==2CO2,然后用简单的"减法"就可推出另一极的电极反应式,切莫被"阴、阳"极所迷惑,本题主要是借概念的"错位"对化学基本概念在另一层面上的考查。无论是原电池还是电解池,发生氧化反应的极就是"阳极",而对原电池而言,习惯上称为"负极"。
答案:O2+2CO2+4e-===2CO32- 2CO+O2===2CO2
【随堂演练】
1、下列叙述中正确的是( )
A、原电池的负极得电子,发生还原反应。 B、原电池中较活泼的金属做正极。
C、原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成。
D、原电池中发生氧化反应的电极是负极。
2、把金属M放入盐N(NO3)2溶液中,发生如下反应:M+N2+=M2++N,以下叙述正确的是(
A、常温下金属M和N都不跟水反应。
B、M和N用导线连接放入稀H2SO4中,一定构成原电池,且N上有H2放出。
C、M和N用导线连接并平行放入N(NO3)2溶液中,一定构成原电池