Question

【題目】面對(duì)日益加劇的能源危機(jī)，中科院院士何祚庥在2003年就曾經(jīng)倡議大力發(fā)展替代能源，如風(fēng)能、電能等等，要大力開發(fā)電動(dòng)自行車，電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車。2006年12月上旬，年產(chǎn)2萬輛純電動(dòng)汽車的研發(fā)基地在天津奠基�；卮鹣铝袉栴}：

（1）下列物質(zhì)中可以作為燃料電池的負(fù)極反應(yīng)物的是（_______）

A．CH4 B．H2 C．C2H5OH D．CO2

（2）若用CH4作燃料，氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液，寫出負(fù)極上的電極反應(yīng)式_______，(寫離子方程式），電池工作時(shí)的總反應(yīng)式是________。(寫離子方程式）

（3）電池工作時(shí)，負(fù)極附近溶液的pH___（填“升高”、“降低”或“不變”），溶液中KOH的物質(zhì)的量濃度____（填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】ABC CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O CH4 +2OH-+2O2 =CO32-+3H2O 降低 減少

【解析】

燃料電池工作時(shí)，燃料具有還原性，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)生氧化反應(yīng)。

（1）CH4、H2和C2H5OH都是能夠與氧氣反應(yīng)的燃料，可以在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故選ABC，故答案為：ABC；

（2）在堿性溶液中，甲烷在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O，氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根，電極反應(yīng)式為2O2+4H2O+8e-＝OH-，則電池工作時(shí)的總反應(yīng)式為CH4 +2OH-+2O2 ＝CO32-+3H2O，故答案為：CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O；CH4 +2OH-+2O2 ＝CO32-+3H2O；

（3）由負(fù)極電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O可知，電池工作時(shí)，負(fù)極消耗氫氧根，則負(fù)極附近溶液的pH降低，由電池工作時(shí)的總反應(yīng)式為CH4 +2OH-+2O2 ＝CO32-+3H2O可知，反應(yīng)中消耗氫氧化鉀，則溶液中KOH的物質(zhì)的量濃度減少，故答案為：降低；減少。