Question

【題目】氫氧燃料電池是一種新型的化學電源，其構造如圖一所示：a、b兩個電極均由多孔碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電。

（1）a是________極，電極反應式是_______________________；b是________極．電極反應式是_______________________。

（2）該燃料電池生成了360 kg的水，則電路中通過了_____________mol的電子。

（3）用如圖二所示電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：

①X電極的材料是________，電極反應式是___________________。

②Y電極的材料是______________，電極反應式是_____________________。(說明：雜質發生的電極反應不必寫出)

Answer 1

【答案】 負極 2H2 + 4OH－- 4e－ = 4H2O 正極 O2 +2H2O+ 4e- = 4OH- 4×104 純銅 Cu2＋＋2e－===Cu 粗銅 Cu－2e－===Cu2＋

【解析】(1)氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電源的負極,發生氧化反應,電極反應式為H2-2e+2OH-=2H2O,通入氧氣的一極為原電池的正極,電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-。(2)在2H2+O2=2H2O中,化合價升高值=化合價降低值=4,即當轉移電子4mol時,會有2mol的水生成。

(1)氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電源的負極,通入氧氣的一極為原電池的正極,因為電解質溶液呈堿性,則負極電極反應式為H2-2e+2OH-=2H2O ,正極電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-,因此答案是: 負極 2H2+4OH－-4e－=4H2O 正極 O2+2H2O+4e-=4OH-;
(2)氫氧燃料電池的總反應與氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式相同,生成物為水,即H2-2e+2OH-=2H2O,在H2-2e+2OH-=2H2O中,化合價升高值=化合價降低值=4,即當轉移電子4mol時,會有2mol即36g的水生成,當為飛行員提供了360 kg即2×104mol的水時,會轉移電子4×104mol,因此，本題正確答案是: 4×104。

（2）①電解方法精煉粗銅，電解池的陰極X材料是純銅，電極反應為：Cu2++2e-=Cu，因此，本題正確答案是：純銅；Cu2++2e-=Cu。

②電解方法精煉粗銅，電解池的陽極材料是粗銅，電極反應為：Cu-2e-=Cu2+，因此，本題正確答案是：粗銅；Cu-2e-=Cu2+。