Question

化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图实验（图中所用电极均为惰性电极）

（1）电极a为         极（填“正”或“负”），溶液中OH^－移向         极（填a或b）；

（2）电极b处所发生的电极反应方程式为                 ；[随着反应的进行，氢氧燃料电池内部溶液的PH将        (填“增大”或“减小”)；

（3）c极为          （填“阴”或“阳”）极，d电极反应式为                  ；

（4）右图装置中盛有100mL0.1mol·L^－1AgNO₃溶液，当装置工作时右装置中发生的总反应方程式     为                          ；

（5）当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时右图装置中溶液的c(H⁺)=       。（溶液体积变化忽略不计）

（6）氢氧燃料电池的优点                         ；

Answer

Ⅰ、（1）负；a

（2）2H2O + O2 + 4e－ = 4OH－ ；减小；

（3）阳 Ag+ + e－= Ag

（4）4AgNO3 + 2H2O =电解= 4HNO3 + 4Ag + O2↑(气体)

（5）0.1 mol•L﹣1（2分）

（6）1.清洁环保，产物是水. 2.容易持续通氢气和氧气,产生持续电流. 3.能量转换率较高,超过80%(普通燃烧能量转换率30%多). 4.可以组合为燃料电池发电站,排放废弃物少,噪音低,绿色发电站.

【解析】

试题分析：由图可知，左池为原电池，a为负极，b为正极，溶液中的阴离子向负极移动，正极反应式为：2H2O + O2 + 4e－ = 4OH－ ；反应过程中因为生成水，导致溶液的pH减小；右池为电解池，c为阳极，d极为阴极，反应式为：Ag+ + e－= Ag；总反应为：4AgNO3 + 2H2O4HNO3 + 4Ag + O2↑；根据转移电子守恒，计算右池c(H+)为0.1mol/L.

考点：电化学原理及计算、电极反应式的书写。