Question

镁燃料电池具有高比能量、安全和成本低等特点，在军事和民用方面有良好的应用前景．镁燃料电池的氧化剂可以利用空气或者海水中的氧，还有过氧化氢和次氯酸盐等．
（1）中性条件下镁-空气燃料电池的正极反应为

 

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（2）如图为镁-次氯酸盐燃料电池示意图，电极为镁合金和铂合金，图中A极的电极反应方程式为

 

，B极的电极反应方程式为

 

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（3）然而，镁电池总体上存在着三大缺陷：容量损失大，负极利用率低，电压损耗大．其中，容量损失大和负极利用率低主要是由于镁的自腐蚀引起的，且温度越高，自腐蚀越快，试写出在中性水溶液中，镁电极自腐蚀反应的化学方程式

 

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Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氢氧根离子；
（2）根据离子移动方向知，A是负极、B是正极，负极上镁失电子发生氧化反应，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应；
（3）中性溶液中，镁和水反应生成氢氧化镁和氢气．

解答： 解：（1）该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）根据离子移动方向知，A是负极、B是正极，负极上Mg失电子发生氧化反应，电极反应式为Mg-2e^-+2OH^-=Mg（OH）₂↓，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为 ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案为：Mg-2e^-+2OH^-=Mg（OH）₂↓； ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
（3）中性溶液中，镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，反应方程式为Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，故答案为：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑．

点评：本题考查了原电池原理，（2）题根据离子移动方向确定正负极，根据得失电子书写电极反应式，注意（2）负极上生成的镁离子能和氢氧根离子反应，为易错点．