Question

5．将甲醇与氧气分别通入如图所示的装置的电极中，可构成甲醇燃料电池，请回答下列问题：
通入甲醇的电极是负（填“正”或“负”）极，反应时该电极附近的现象是溶液红色变浅，溶液中K⁺向正（填“正”或“负”）极移动：写出正极反应式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；若电池工作过程中通过2mol电子，则理论上消耗O₂11.2L（标准状况）．

Answer 1

分析 通入甲醇的电极是负极，反应时该电极反应：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，故溶液红色变浅；该燃料电池工作时，阳离子向正极移动，电解质溶液为碱性，所以电池正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；根据电路中转移电子相等计算消耗氧气的量．

解答 解：通入甲醇的电极是负极，反应时该电极反应为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，故溶液红色变浅；该燃料电池工作时，阳离子向正极移动，即溶液中K⁺向正极移动，氧气在碱性电解质溶液中得电子，所以电池正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，电池工作过程中通过2mol电子，则理论上消耗O₂的体积=$\frac{2mol}{4}$×22.4L/mol=11.2L
故答案为：负；溶液红色变浅；正；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；11.2．

点评 本题考查了原电池原理，涉及电极反应式的书写、离子移动及其转移电子数的计算等知识点，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．