Question

【題目】科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電力的重要途徑，美國已計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，同時向一個電極通入空氣。回答下列問題：

（1）這種電池放電時發(fā)生的化學反應方程式________________。

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

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

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

Answer 1

【答案】 　 正 負極 燃料電池減少了對空氣的污染

【解析】(1)甲醇燃料電池實質就是利用CH3OH燃料在氧氣中反應來提供電能，CH3OH作負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為：2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+；氧氣在正極反應：3O2+12H++12e--=6H2O，兩反應相加得總反應式，所以電池總反應式為：2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O；故答案為：2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O；

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

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

(4)燃料電池把化學能轉變成電能，對環(huán)境影響很小，燃料直接燃燒會對環(huán)境造成污染，故答案為：燃料電池減少了對空氣的污染。