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与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电

来源:新能源网
时间:2024-08-17 10:59:57
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与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电【专家解说】:(1)燃料电池中氧气为正极反应物,燃料为负极反应物,与原电池的负极相

【专家解说】:(1)燃料电池中氧气为正极反应物,燃料为负极反应物,与原电池的负极相连为阴极,则M与负极相连为阴极;
故答案为:正;阴;
(2)燃料电池的正极上是氧气发生得电子的还原反应,电解池中,和电源的正极相连的是阳极,该极上发生氧化反应,所以N是阳极,该极上电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;
(3)乙池中M电极析出金属铜6.4g,根据电极反应:Cu2++2e-=Cu,析出金属铜6.4g即0.1mol,转移电子的物质的量是0.2mol,在燃料电池的正极上发生电极反应:
O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移电子的物质的量是0.2mol时,消耗氧气的物质的量是0.05mol,体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
故答案为:1.12;
(3)乙池中发生的反应分别是:阳极上:2H2O-4e-=O2↑+4H+,阴极上Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,100mL3.00mol?L-1的CuSO4溶液中铜离子物质的量是:0.3mol,铜离子得电子的是0.6mol,若两电极产生的气体恰好相等时(假设标准状况下),设均为nmol,则2n+0.6=4n,解得n=0.3,即装置在转移电子的物质的量是1.2mol,乙醇燃料电池的负极上发生反应:C2H6O+16OH--12e-=2CO32-+11H2O,当转移电子是1.2mol,消耗乙醇的物质的量是0.1mol,质量是0.1mol×46g/mol=4.6g,
故答案为:4.6.