Question

【題目】科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑，美國(guó)已計(jì)劃將甲醇燃料電池用于軍事目的。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣�；卮鹣铝袉栴}：

（1）這種電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式________________。

（2）此電池的正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_______________；負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_________。

（3）電解液中的離子向__________極移動(dòng)；向外電路釋放電子的電極是__________。

（4）比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點(diǎn)，其中主要有兩點(diǎn)：首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，其次是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 　 正 負(fù)極 燃料電池減少了對(duì)空氣的污染

【解析】(1)甲醇燃料電池實(shí)質(zhì)就是利用CH3OH燃料在氧氣中反應(yīng)來(lái)提供電能，CH3OH作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+；氧氣在正極反應(yīng)：3O2+12H++12e--=6H2O，兩反應(yīng)相加得總反應(yīng)式，所以電池總反應(yīng)式為：2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O；故答案為：2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O；

(2)燃料燃燒時(shí)，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；原電池中負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，所以燃料在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)，氧氣在正極上發(fā)生反應(yīng)；正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水；負(fù)極上燃料失電子和水反應(yīng)生成氫離子和二氧化碳，故答案為：3O2+12H++12e-═6H2O；2CH3OH+2H2O-12e-═12H++2CO2；

(3)負(fù)極上失電子，所以電子從負(fù)極沿外電路流向正極，正極上有大量的電子，負(fù)極附近有大量陽(yáng)離子生成，根據(jù)異性電荷相吸，溶液中的氫離子向正極移動(dòng)．故答案為：正；負(fù)極；

(4)燃料電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，對(duì)環(huán)境影響很小，燃料直接燃燒會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，故答案為：燃料電池減少了對(duì)空氣的污染。