Question

【題目】中國科學院長春應用化學研究所在甲醇(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，b處通入的物質為 ______________ ，c 通入 的物質為______。

(2)該電池負極的電極反應式為 _________________ 。

(3)工作一段時間后，當12.8g甲醇完全反應生成 CO2時時，有_________×6.02×1023個電子發生轉移。

Answer 1

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

【解析】

(1)根據圖中氫離子的移動方向可判斷出右側電極是正極，左側電極是負極，負極通入的是甲醇，所以b處通入的物質是CH3OH，正極通入的是空氣或氧氣，所以c處通入的物質是空氣或氧氣。

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

(3)負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為CH3OH-6e+H2O=CO2↑+6H+，工作一段時間后，當12.8g甲醇即0.4mol甲醇完全反應生成CO2時，有2.4mol即2.4NA個電子轉移。