(2009?福州模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置.右圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,請回答:
(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是
由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>
由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>,在導(dǎo)線中電子流動方向為
由a到b
由a到b
(用a、b 表示).
(2)負(fù)極反應(yīng)式為
H2+2OH--2e-=2H2O
H2+2OH--2e-=2H2O
.
(3)電極表面鍍鉑粉的原因為
增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率
增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率
.
(4)該電池工作時,H
2和O
2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能.因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一.金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H
22LIH
Ⅱ.LiH+H
2O=LiOH+H
2↑
反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是
Li
Li
,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是
H2O
H2O
.
分析:(1)根據(jù)原電池的定義分析;根據(jù)得失電子判斷;
(2)根據(jù)得失電子寫出電極反應(yīng)式;
(3)根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素分析;
(4)根據(jù)化合價的變化判斷;
解答:解:(1)該裝置把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,所以是原電池;發(fā)生反應(yīng)時,氫氣失電子,氧氣的電子,所以電子的流動方向是由由a到b.
故答案為:由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;由a到b.
(2)負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子生成水,所以電極反應(yīng)式為 H
2+2OH
--2e
-=2H
2O.
故答案為:H
2+2OH
--2e
-=2H
2O.
(3)該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,增大了電極單位面積吸附H
2、O
2分子數(shù),相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度,所以加快電極反應(yīng)速率.
故答案為:增大電極單位面積吸附H
2、O
2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率.
(4)2Li+H
22LiH,該反應(yīng)中鋰失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以鋰是還原劑;LiH+H
2O=LiOH+H
2↑,該反應(yīng)中H
2O得電子生成氫氣,發(fā)生還原反應(yīng),所以H
2O是氧化劑.
故答案為:Li; H
2O.
點(diǎn)評:本題考查了原電池工作原理,寫電極反應(yīng)式要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液書寫,如果電解質(zhì)溶液不同,雖然原料相同,電極反應(yīng)式也不同,如氫氧燃料電池,當(dāng)電解質(zhì)為酸或堿,電極反應(yīng)式就不同.
練習(xí)冊系列答案
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