Question

鎂燃料電池具有高比能量、安全和成本低等特點，在軍事和民用方面有良好的應(yīng)用前景．鎂燃料電池的氧化劑可以利用空氣或者海水中的氧，還有過氧化氫和次氯酸鹽等．
（1）中性條件下鎂-空氣燃料電池的正極反應(yīng)為

 

．
（2）如圖為鎂-次氯酸鹽燃料電池示意圖，電極為鎂合金和鉑合金，圖中A極的電極反應(yīng)方程式為

 

，B極的電極反應(yīng)方程式為

 

．
（3）然而，鎂電池總體上存在著三大缺陷：容量損失大，負(fù)極利用率低，電壓損耗大．其中，容量損失大和負(fù)極利用率低主要是由于鎂的自腐蝕引起的，且溫度越高，自腐蝕越快，試寫出在中性水溶液中，鎂電極自腐蝕反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）該燃料電池中，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；
（2）根據(jù)離子移動方向知，A是負(fù)極、B是正極，負(fù)極上鎂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）中性溶液中，鎂和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣．

解答： 解：（1）該燃料電池中，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）根據(jù)離子移動方向知，A是負(fù)極、B是正極，負(fù)極上Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Mg-2e^-+2OH^-=Mg（OH）₂↓，正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案為：Mg-2e^-+2OH^-=Mg（OH）₂↓； ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
（3）中性溶液中，鎂和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣，反應(yīng)方程式為Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，故答案為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑．

點評：本題考查了原電池原理，（2）題根據(jù)離子移動方向確定正負(fù)極，根據(jù)得失電子書寫電極反應(yīng)式，注意（2）負(fù)極上生成的鎂離子能和氫氧根離子反應(yīng)，為易錯點．