Question

6．液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無(wú)需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)．一種以肼（N₂H₄）為燃料的電池裝置如圖所示．該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)．下列關(guān)于該燃料電池的敘述正確的是（　�。�

• A． 電子從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極
• B． 負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：N₂H₄-4e^-=N₂+4H⁺
• C． 該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸
• D． 該燃料電池持續(xù)放電時(shí)．K⁺從負(fù)極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜

Answer 1

分析 該燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，左側(cè)為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)為正極，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，電池總反應(yīng)為：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，結(jié)合離子的移動(dòng)方向、電流的方向分析解答．

解答 解：A．該燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，左側(cè)為負(fù)極，右側(cè)通入氧化劑空氣的電極為正極，電子從負(fù)極流向正極，即電子從左側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向右側(cè)電極，故A錯(cuò)誤；
B．通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，故B錯(cuò)誤；
C．因?yàn)殡姵刂姓��?fù)極上為氣體參與的反應(yīng)，所以采用多孔導(dǎo)電材料，可以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸，故C正確；
D．該原電池中，正極上生成氫氧根離子，所以離子交換膜要選取陰離子交換膜，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池，明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書(shū)寫(xiě)，注意電流的方向和電子的流向相反，難度不大．