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原電池中重要的成員-燃料電池

來源:中公廣東教師資格考試網  時間:2022-01-05 15:38:04

原電池中重要的成員-燃料電池

在教師招聘考試中,原電池中的燃料電池在考試中經常以新材料的形式呈現,看似新材料的題可能會陌生,但原理基本為原電池的原理,有時也會結合電解池一起考察,通常以選擇題出現,整體難度中等,接下來為大家具體分析。

【例題精煉】

電浮選凝聚法是工業上采用的一種污水處理方法,即保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3膠體,Fe(OH)3膠體具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下來,起到凈水的作用,其原理如圖所示。下列說法正確的是( )。

原電池中重要的成員-燃料電池

A.石墨電極上發生氧化反應

B.根據圖示,物質A為CO2

C.為增強污水的導電能力,可向污水中加入適量乙醇

D.甲烷燃料電池中CO32-向空氣一極移動

【答案】B。解析:

A.甲烷燃料電池中,通入甲烷的電極是負極,與負極相連的石墨電極是陰極,陰極得電子發生還原反應,A項錯誤;

B.根據圖示,甲烷燃料電池中用熔融碳酸鹽做電解質,所以正極反應為2CO2+O2+4e-=2CO32-,物質A為CO2,B項正確;

C.乙醇是非電解質,不能增強污水的導電能力,C項錯誤;

D.在燃料電池中,陰離子移向負極,所以CO32-向甲烷一極移動,D項錯誤;

答案選B。

【點睛】本題考查原電池、電解池的工作原理。主要考查甲烷燃料電池的工作原理和電極判斷。燃料電池中負極為燃料電極,正極為氧氣或空氣電極。燃料電池電極反應式的書寫方法總結如下:

(1)寫出電池總反應:燃料電池的總反應與燃料的燃燒反應一致,若產物能和電解質反應,則總反應為加合后的反應。

(2)寫出電池的正極反應

①酸性電解質溶液環境下:O2+4H++4e-=2H2O;

②堿性電解質溶液環境下:O2+4e-+2H2O=4OH-;

③固體電解質(高溫下能傳導O2-)環境下:O2+4e-=2O2-;

④熔融的碳酸鹽環境下:2CO2+O2+4e-=2CO32-;

(3)根據電池總反應和正極反應寫出電池的負極反應:電池總反應=電池正極反應+電池負極反應(當用總反應式-電池正極反應式時,要約去正極的反應物O2)。


(責任編輯:林舒婷)

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