Question

【題目】氫氣是未來最理想的能源之一，科學家最近研制出利用太陽能產生激光，并在二氧化鈦（TiO2）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術：2H2O2H2↑+O2↑。制得的氫氣可用于燃料電池。試回答下列問題：

（1）海水分解生成的氫氣用于燃料電池時，實現____能轉變為____能。水分解時，斷裂的化學鍵為____鍵，（填極性共價，非極性共價或離子）分解海水的反應屬于_____反應（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質，兩極上發生的電極反應分別為：A極：2H2+2O2－－4e－===2H2O；B極：O2+4e－===2O2－，則A極是電池的____極；電子從該極_____（填“流入”或“流出”）。電流從該電極_____（填“流入”或“流出”）

（3）有人以化學反應：2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O為基礎設計出一種原電池，移入人體內作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內血液中溶有一定濃度的O2、H+、Zn2+進行工作。則原電池的負極材料是____，正極上發生反應的電極反應式為____。

Answer 1

【答案】化學 電 極性共價 吸熱 負 流出 流入 Zn O2+4H++4e－=2H2O

【解析】

（1）原電池是將化學能轉化為電能的裝置，非金屬元素之間形成的化學鍵大多是共價鍵，物質的分解反應是吸熱反應；
（2）中性或弱酸性條件下，鋼鐵發生吸氧腐蝕，負極上鐵失電子發生氧化反應；鐵與水和氧氣同時接觸時容易生銹，因此隔絕水和氧氣可以防止鐵制品生銹。

(1)海水分解生成的氫氣用于燃料電池，燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置，水分解時，斷裂的化學鍵為HO鍵，屬于極性共價鍵，分解海水的反應屬于吸熱反應，

故答案為：化學；電；極性共價；吸熱；

(2) 由A極的電極反應式2H2＋2O2－－4e－===2H2O可知，A電極上發生的是氧化反應，所以A極是電池的負極,電子從負極流出，而電流與電子的流向相反，所以流入A極，

故答案為：負；流出；流入；

(3)由總反應2Zn＋O2＋4H＋===2Zn2＋＋2H2O看，電解質溶液為酸性環境，反應中鋅被氧化為鋅離子，所以原電池的負極材料是鋅，正極氧氣得電子轉化為水，發生反應的電極反應式為O2+4H++4e－=2H2O，

故答案為：Zn；O2+4H++4e－=2H2O。