Question

16．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：
（1）负极反应式为2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；正极反应式为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．
（2）该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，其吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiHⅡ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①反应Ⅱ中的氧化剂是H₂O；
②已知LiH固体密度为0.80g•cm^-3，用锂吸收112L（标准状况下）H₂，生成的LiH与H₂O作用，放出的H₂用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为16mol．

Answer 1

分析 （1）负极上燃料失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；
（2）根据化合价的变化判断氧化剂和还原剂，根据氢气和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）该反应中负极上氢气失电子生成氢离子而被氧化，所以电极反应式为H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，正极氧气得电子发生还原反应，
电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；
（2）①LiH+H₂O═LiOH+H₂↑中水得电子作氧化剂，
故答案为：H₂O；
②氢气的物质的量=$\frac{112L}{22.4L/mol}$=5mol，当吸收5molH₂时，则生成10molLiH，10molLiH可生成10mol H₂，作燃料的H₂为10mol×80%=8mol，1molH₂转化成1molH₂O，转移2mol电子，所以8molH₂可转移16mol电子，
故答案为：16．

点评 本题考查化学电源的工作原理及有关计算，题目难度较大，注意原电池电极反应式的书写以及从电子守恒的角度计算．