Question

【題目】中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH)燃料電池方而獲得新突破，研制出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示：

(1)該電池工作時(shí)，b處通入的物質(zhì)為 ______________ ，c 通入 的物質(zhì)為______。

(2)該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 _________________ 。

(3)工作一段時(shí)間后，當(dāng)12.8g甲醇完全反應(yīng)生成 CO2時(shí)時(shí)，有_________×6.02×1023個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

Answer 1

【答案】CH3OH O2 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ 2.4

【解析】

(1)根據(jù)圖中氫離子的移動(dòng)方向可判斷出右側(cè)電極是正極，左側(cè)電極是負(fù)極，負(fù)極通入的是甲醇，所以b處通入的物質(zhì)是CH3OH，正極通入的是空氣或氧氣，所以c處通入的物質(zhì)是空氣或氧氣。

(2)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖中所給信息可知，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2O，負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e+H2O=CO2↑+6H+；

(3)負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e+H2O=CO2↑+6H+，工作一段時(shí)間后，當(dāng)12.8g甲醇即0.4mol甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有2.4mol即2.4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。