Question

【題目】二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的同時，實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，降低了成本提高了效益，其原理如圖所示。請回答下列問題：

（1）Pt1電極附近發(fā)生的反應(yīng)為______________________________

（2）Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為______________________________

（3）該電池放電時電子從______電極經(jīng)過外電路流到_____電極（填“Ptl”、“Pt2”）。

（4）相同條件下，放電過程中消耗的和的體積比為_____________。

Answer 1

【答案】SO2+2H2O2e═SO42+4H+ O2+4H++4e═2H2O Pt1 Pt2 2:1

【解析】

如圖所示，由題意該裝置為原電池裝置，Pt1電極上轉(zhuǎn)化為硫酸，硫元素化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Pt1為負(fù)極，則Pt2為正極，以此解題。

（1）Pt1電極通入SO2，SO2在負(fù)極失電子生成SO42，則電極反應(yīng)為SO2+2H2O2e═SO42+4H+，

答案為：SO2+2H2O2e═SO42+4H+；

（2）酸性條件下，氧氣得電子生成水，則Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為O2+4H++4e═2H2O，

答案為：O2+4H++4e═2H2O；

（3）原電池放電時，電子從負(fù)極流向正極，Pt1電極為負(fù)極，Pt2電極為正極，則該電池放電時電子從Pt1電極經(jīng)過外電路流到Pt2電極，

答案為：Pt1；Pt2；

（4）該電池的原理為二氧化硫與氧氣的反應(yīng),即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，所以放電過程中消耗的SO2和O2的體積之比為2:1，

答案為：2:1。