Question

【題目】納米級Cu2O由于具有優良的催化性能而受到關注，采用肼(N2H4)燃料電池為電源，用離子交換膜控制電解液中c(OH－)制備納米Cu2O，其裝置如圖甲、乙。

(1)上述裝置中D電極應連接肼燃料電池的________極(填“A”或“B”)，該電解池中離子交換膜為________離子交換膜(填“陰”或“陽”)。

(2)該電解池的陽極反應式為________________________________________，

肼燃料電池中A極發生的電極反應為____________________________。

(3)當反應生成14.4 g Cu2O時，至少需要肼________ mol。

Answer 1

【答案】B 陰 0.05

【解析】

(1)燃料電池正極通氧化劑，負極通燃料，即A極為負極，B極為正極；圖乙為電解池裝置，電解目的為制備Cu2O，則D極作陽極接電池正極(B極)，銅被氧化；陽極反應為2Cu-2e-+2OH- =Cu2O+H2O，反應消耗OH-，采用陰離子交換膜使OH-向陽極移動；

答案為B；陰；

(2)根據上述分析，陽極反應為2Cu-2e-+2OH- =Cu2O+H2O；肼燃料電池中A極肼(N2H4)失電子在堿性條件下生成氮氣和水，發生的電極反應為N2H4-4e-+4OH- =N2+4H2O；

(3)根據電極反應2Cu-2e-+2OH- =Cu2O+H2O和N2H4-4e-+4OH- =N2+4 H2O可知，Cu2O與N2H4、e-的數量關系式為2Cu2O~ N2H4~4 e-，當反應生成14.4 g （0.1mol）Cu2O時，至少需要肼為0.05mol。