Question

1．上海世博會(huì)期間，在德國館的漢堡之家展館人們就看到一個(gè)1：20飛機(jī)燃料電池的模型，燃料電池是一種通過氫氧結(jié)合來發(fā)電的電化學(xué)裝置，某氫氧燃料電池的電池反應(yīng)為2H₂+O₂═2H₂O，電解液為KOH溶液，氫氧燃料電池的突出優(yōu)點(diǎn)是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不用經(jīng)過熱能這一中間形式．
（1）有關(guān)氫氧燃料電池的下列敘述中，正確的是（　�。�
A、此電池能發(fā)出藍(lán)色火焰
B、氫氣為正極，氧氣為負(fù)極
C、因?yàn)樯�成水，所以工作時(shí)溶液的堿性越來越強(qiáng)
D、負(fù)極上氫氣失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)
（2）該電池所產(chǎn)生的水可以作為飲用水，今欲制得常溫下1L水，則電池內(nèi)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為C．
A、8.9×10^-3mol
B、4.5×10^-2mol
C、1.1×10²mol
D、5.6×10³mol．

Answer 1

分析 燃料電池是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不需要經(jīng)過熱能這一中間形式；
（1）氫氧燃料電池中氫氣在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境中結(jié)合氫氧根離子生成水，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，據(jù)此分析；
（2）1L水在常溫下的質(zhì)量為1000g，氫氧燃料電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O，生成36g水會(huì)伴隨著4mol電子轉(zhuǎn)移，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：燃料電池是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不需要經(jīng)過熱能這一中間形式，故答案為：化學(xué)；電；熱；
（1）A、氫氧燃料電池中氫氣和氧氣不是直接反應(yīng)，是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不需要經(jīng)過熱能這一中間形式，故A錯(cuò)誤；
B、氫氧燃料電池中氫氣在負(fù)極反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、氫氧燃料電池反應(yīng)生成水，使KOH溶液濃度減小，堿性減弱，故C錯(cuò)誤；
D、氫氧燃料電池中氫氣在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故D正確；
故答案為：D；
（2）氫氧燃料電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O，生成36g水會(huì)伴隨著4mol電子轉(zhuǎn)移，今欲得常溫下水1L即1000g，
轉(zhuǎn)移電子是$\frac{1000×4}{36}$mol=1.1×10²mol．
故答案為：C．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生燃料電池的工作原理以及電池反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算知識(shí)，注意知識(shí)的遷移和應(yīng)用是關(guān)鍵，難度不大．