Question

17．美国已计划将甲醇燃料电池用于军事．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．
（1）这种电池放电时发生的化学反应方程式是2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．
（2）此电池的负极发生的电极反应式是CH₄O+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺．
（3）电解液中的H⁺向正极移动，向外电路释放电子的电极是负极（填电极名称）

Answer 1

分析 （1）（2）甲醇燃料电池中负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳、氢离子，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，在得失电子相等的条件下正、负极电极反应式相加即得电池总反应式；
（3）原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，电子从负极沿导线流向正极；

解答 解：（1）（2）甲醇燃料电池实质就是利用CH₃OH燃料在氧气中反应来提供电能，CH₃OH作负极，发生氧化反应，电极反应为：2CH₃OH+2H₂O-12e^-=2CO₂↑+12H⁺；氧气在正极反应：3O₂+12H⁺+12e^--=6H₂O，两反应相加得总反应式，所以电池总反应式为：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O；
故答案为：（1）2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O；
（2）CH₄O+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺；
（3）在电池中，负极释放电子传到正极上，故H⁺向正极移动，释放电子的电极是负极；
故答案为：正；负极；

点评 本题考查了燃料电池，根据正负极上发生的反应、电子移动方向、离子移动方向等知识点来分析解答，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，为易错点．