Question

【題目】I．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置，如圖1為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩定,請回答：

（1）負極反應式為______．

（2）電極表面鍍鉑粉的原因為______．

II．分析下列電解過程：

（1）寫出惰性電極電解CuSO4溶液的總反應的離子方程式：______；

（2）寫出惰性電極電解NaCl溶液的陽極反應式______；電解一段時間后加______(填物質名稱)恢復電解前狀況．

III．NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料電池,其原理如圖2

（1）請寫出負極的電極方程式：______．

（2）相同條件下,放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為______．

Answer 1

【答案】H2+2OH--2e-=2H2O 增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數,加速電極反應速率 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 2Cl—2e-=Cl2↑ 氯化氫 NO2+NO3—-e-=N2O5 4:1

【解析】

（Ⅰ）（1）燃料電池中，通入燃料的電極是負極；

（2）根據“電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，吸附氣體的 能力強，性質穩定”來回答；

（Ⅱ）（1）惰性電極電解CuSO4溶液，根據電極反應和放電順序寫出總反應方程式；

（2）惰性電極電解NaCl溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，若想恢復電解前狀況，電解過程中出什么加什么；

（Ⅲ）根據通入氣體判斷兩極，電極反應式和電池反應式，根據電池總反應4NO2+O2=2N2O5計算。

(Ⅰ) (1)燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負極，發生電極反應：，故答案為：；

(2)根據題目信息：“電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，吸附氣體的能力強，性質穩定”，可知電極表面鍍鉑粉的原因為增大氣體的吸附面積，保證氣體充分參與電極反應，

故答案為：增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數，加速電極反應速率；

(Ⅱ)(1)惰性電極電解CuSO4溶液，陽極是氫氧根離子失電子發生氧化反應，電極反應為：，陰極電極反應為：，總反應方程式為：，

故答案為：；

(2)惰性電極電解NaCl溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應的離子方程式為：，陽極反應式： ，若想恢復電解前狀況，電解過程放出氫氣和氯氣，所以加入氯化氫恢復溶液濃度，

故答案為：；氯化氫；

(Ⅲ)(1)據題意，通O2一極為正極，電極反應式為；通NO2一極為負極，電極反應為：，

故答案為：；

(2)通O2一極為正極，電極反應式為；通NO2一極為負極，電極反應為：，得到電池總反應 ，相同條件下，放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4:1，

故答案為：4:1。