Question

【題目】氫氣是未來最理想的能源之一，科學(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦（TiO2）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)：2H2O2H2↑+O2↑。制得的氫氣可用于燃料電池。試回答下列問題：

（1）海水分解生成的氫氣用于燃料電池時(shí)，實(shí)現(xiàn)____能轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>____能。水分解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵為____鍵，（填極性共價(jià)，非極性共價(jià)或離子）分解海水的反應(yīng)屬于_____反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：A極：2H2+2O2－－4e－===2H2O；B極：O2+4e－===2O2－，則A極是電池的____極；電子從該極_____（填“流入”或“流出”）。電流從該電極_____（填“流入”或“流出”）

（3）有人以化學(xué)反應(yīng)：2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出一種原電池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O2、H+、Zn2+進(jìn)行工作。則原電池的負(fù)極材料是____，正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____。

Answer 1

【答案】化學(xué) 電 極性共價(jià) 吸熱 負(fù) 流出 流入 Zn O2+4H++4e－=2H2O

【解析】

（1）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，非金屬元素之間形成的化學(xué)鍵大多是共價(jià)鍵，物質(zhì)的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（2）中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；鐵與水和氧氣同時(shí)接觸時(shí)容易生銹，因此隔絕水和氧氣可以防止鐵制品生銹。

(1)海水分解生成的氫氣用于燃料電池，燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，水分解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵為HO鍵，屬于極性共價(jià)鍵，分解海水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，

故答案為：化學(xué)；電；極性共價(jià)；吸熱；

(2) 由A極的電極反應(yīng)式2H2＋2O2－－4e－===2H2O可知，A電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，所以A極是電池的負(fù)極,電子從負(fù)極流出，而電流與電子的流向相反，所以流入A極，

故答案為：負(fù)；流出；流入；

(3)由總反應(yīng)2Zn＋O2＋4H＋===2Zn2＋＋2H2O看，電解質(zhì)溶液為酸性環(huán)境，反應(yīng)中鋅被氧化為鋅離子，所以原電池的負(fù)極材料是鋅，正極氧氣得電子轉(zhuǎn)化為水，發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e－=2H2O，

故答案為：Zn；O2+4H++4e－=2H2O。