Question

【題目】電化學(xué)的應(yīng)用十分廣泛，在分析檢測(cè)、有機(jī)合成等領(lǐng)域應(yīng)用很廣，請(qǐng)分析下列幾種電化學(xué)裝置并回答問題：

(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，可作燃料電池的燃料。肼燃料電池的原理如圖 1 所示，正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________________________________________；在肼燃料電池使用過程中，負(fù)極區(qū)的pH_____________(填寫“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)某模擬“人工樹葉”的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。該裝置工作時(shí)，H＋從____________(填字母，后同)極區(qū)向____________極區(qū)遷移，將電能轉(zhuǎn)化為___________能，每生成3molO2，有______________gCO2被還原。

(3)圖3中甲裝置為C3H8O的燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)裝置，該同學(xué)想在乙裝置中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，則f處通________________________________，寫出電極c上的電極反應(yīng)式：__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 減小 b a 化學(xué) 88g O2 C3H8O+24OH－-18e－=3CO32－+16H2O

【解析】

（1）右側(cè)通入氧氣，為正極，正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；左邊Pt電極上，肼氧化生成氮?dú)猓瑒t左邊Pt電極為負(fù)極，右邊Pt電極為正極，肼失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N2H4-4e－+4OH－＝N2+4H2O，在肼燃料電池使用過程中，負(fù)極消耗OH-，負(fù)極區(qū)的pH減小；

（2）該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，電池總的方程式為：6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，該裝置工作時(shí)，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，也就是1mol的氧氣，陰極有mol的二氧化碳被還原，每生成3molO2，有88gCO2被還原；

（3）圖3中甲裝置為C3H8O的燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)裝置，該同學(xué)想在乙裝置中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，d為正極，f處通O2，c為負(fù)極，負(fù)極C3H8O發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鹽，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：C3H8O+24OH－-18e－=3CO32－+16H2O。