Question

【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)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(zhì)穩(wěn)定，請回答：

（1）氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化的主要形式是____________________________________________，在導(dǎo)線中電子流動方向為________(用a、b表示)。

（2）負極反應(yīng)式為________________________________________________________________。

（3）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：

Ⅰ.2Li＋H2===2LiH�、�.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑

①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是________。

②金屬鋰吸收的氫氣與放出的氫氣的物質(zhì)的量之比為________。

Answer 1

【答案】 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 由a流向b H2－2e－＋2OH－===2H2O 鋰(Li) 水(H2O) 1∶2

【解析】（1）氫氧燃料電池主要是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；原電池中,電子都是由負極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極。

（2）氫氧燃料電池中，氫氣失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，做負極。

（3）①根據(jù)反應(yīng)方程式可以判斷出反應(yīng)Ⅰ中的還原劑，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑。

②根據(jù)反應(yīng)Ⅰ：2Li--H2；根據(jù)反應(yīng)Ⅱ：2Li--2LiH-- 2H2，就能判斷金屬鋰吸收的氫氣與放出的氫氣的物質(zhì)的量之比。

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化形式主要是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；氫氣在負極被氧化，氧氣被還原發(fā)生在正極，因此導(dǎo)線中電子流動方向是由a到b；正確答案：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；由a流向b。

（2）負極上氫氣被氧化，反應(yīng)式為：H2－2e－＋2OH－===2H2O ；正確答案：H2－2e－＋2OH－===2H2O。

（3）①反應(yīng)Ⅰ中Li轉(zhuǎn)化為Li+，化合價升高，說明Li為還原劑；反應(yīng)Ⅱ中水中氫的化合價降低，說明水是氧化劑；正確答案：鋰(Li) ；水(H2O)。

②根據(jù)方程式Ⅰ.2Li＋H2===2LiH可知，有2mol Li反應(yīng)，吸收1mol氫氣，同時生成2 molLiH，根據(jù)方程式Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑可知,有1molLiH反應(yīng)，放出1mol氫氣，則2 molLiH反應(yīng)放出氫氣2mol，所以金屬鋰吸收的氫氣與放出的氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶2；正確答案：1:2。