Question

【題目】（1）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩定。其正極反應方程式為________________。

（2）以NH3代替氫氣研發燃料電池是當前科研的一個熱點。使用的電解質溶液是2molL﹣1的KOH溶液，電池總反應為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O。該電池負極的電極反應式為 ；每消耗3.4g NH3轉移的電子數目為_________。

（3）用NH3燃料電池電解CuSO4溶液，如圖所示，A、B均為鉑電極，通電一段時間后，在A電極上有紅色固體析出，則B電極上發生的電極反應式為 ；此時向所得溶液中加入8gCuO固體后恰好可使溶液恢復到電解前的濃度，則電解過程中收集到的氣體在標準狀況下體積為 L。

Answer 1

【答案】（1）O2+2H2O+4e-＝4OH-；

（2）4NH3-12e-+12OH-＝2N2+12H2O；0.6NA

（3）2H2O–4e-＝O2↑+4H+1.12L

【解析】

試題分析：（1）堿性環境中，該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應式為H2+2OH--2e-═2H2O，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式為2H2O+O2+4e-═4OH-，故答案為： 2H2O+O2+4e-═4OH-；

（2）電池反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O．該電池負極是氨氣失電子生成氮氣，反應的電極反應式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，反應中2mol氨氣反應電子轉移6mol電子，每消耗3.4g NH3物質的量==0.2mol，轉移的電子數為0.6NA；故答案為：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，0.6NA；

（3）用氨燃料電池電解CuSO4溶液，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電而析出銅，陽極上電極反應式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，向溶液中加入8gCuO固體后可使溶液恢復到電解前的濃度，則陽極上析出氧氣的質量等于氧化銅中氧原子的質量，根據原子守恒知，氧氣的體積= ×22.4L/mol=1.12L，故答案為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；1.12。