Question

【題目】被譽為改變未來世界的十大新科技之一的燃料電池具有無污染、無噪音、高效率的特點。如圖1為氫氧燃料電池的結構示意圖，電解質溶液為KOH溶液，電極材料為疏松多孔的石墨棒。當氧氣和氫氣分別連續不斷地從正、負兩極通入燃料電池時，便可在閉合回路中不斷地產生電流。

回答下列問題：

圖1中通過負載的電子流動方向為________填“向左”或“向右”。

寫出氫氧燃料電池工作時的電極反應式：正極：________，負極：________。

以該燃料電池為電源進行實驗，如圖2所示，B為電解槽，c、d為鐵電極，B中裝有一定濃度的NaOH溶液，閉合K，c電極周圍逐漸析出白色沉淀。

極是電池的________填“正極”或“負極”，c電極的電極反應式為________。

若c、d為石墨電極，B中裝有和的混合溶液，其中的物質的量濃度為，的物質的量濃度為。閉合K，c電極收集到標準狀況下的一種氣體甲。在收集氣體甲的過程中電解明顯分為兩個階段，請寫出相應的電解總化學方程式：第一階段：________ ；第二階段：________；d電板理論上收集到的氣體體積是________標準狀況下。

Answer 1

【答案】向右； ； 正極 2NaCl 224mL

【解析】

(1)根據原電池的工作原理，氫氧燃料電池中，電解質溶液為堿性，則正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子；(2)根據電極方程式中電子與氧氣的關系求算。

圖1左側為負極，右側為正極，在原電池中電子由負極流向正極，因此電子是向右流動；

故答案為：向右；

堿性條件下氫氧燃料電池的正極反應式是：；負極反應式是：；故答案為：；；

用鐵做電極，并且在c電極周圍析出白色沉淀，所以c電極是陽極，電極反應式是：；陽極與電源的正極相連，所以a是正極；故答案為：正極；；

第一階段電解的是CuCl2溶液，第二個階段電解的是NaCl溶液，c電極是陽極收集到的是Cl2，收集標準狀況下氯氣448 mL，轉移0.04 mol的電子，d電極為陰極，電極上0.01mol Cu2+先放電，然后H+放電，所以生成H2 0.01 mol ，標準狀況下的體積為224 mL；故答案為：；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；224mL。