高二化学练习化学能与电能的转化第1课时拓展探究

拓展探究

14.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：

负极反应式：2CO+2-4e-====4CO2

正极反应式_____________________________________________________________________；

总电池反应_____________________________________________________________________。

解析：本题意在考查电池的电极判断、电极反应、电池反应方程式的书写。本题易形成两种错误认识。一方面不注意O2-在电解液中不能存在，误写成阴极上产生O2-；另一方面，不知道O2-与电解液中的什么粒子反应，写不出正确的电极产物。

由题意可知负极反应为2CO+2-4e-====4CO2；CO被氧化；则正极反应应有物质被还原，只能是空气中的O2，即正极反应为O2+2CO2+4e-====2，电池反应为2CO+O2====2CO2，氧化剂含适量CO2的O2就是为了平衡、保持电解质溶液组成、浓度恒定。

答案：O2+2CO2+4e-====2 2CO+O22CO2

15.将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH（甲醇）和O2，则发生了原电池反应。该原电池反应的离子方程式为

2CH3OH+3O2+4OH-====2+6H2O。

写出原电池的负极反应式。

解析：将原电池的化学反应原理和该原电池的离子反应方程式进行联系，分析可知该原电池中的正极反应式为3O2+6H2O+12e-====12OH-（使电子转移数与总反应相同，便于加减），将该原电池反应的离子方程式减去正极反应式（两式====两边分别相减），得

2CH3OH-6H2O-12 e-+4OH-====2+6H2O-12OH-

将上式移项整理，得负极反应式：

2CH3OH-12e-+16OH-====2+12H2O

答案：2CH3OH-12e-+16OH-====2+12H2O

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