Question

（8分）氢气是未来最理想的能源之一，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO₂）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H₂O2H₂↑+O₂↑。制得的氢气可用于燃料电池。

试回答下列问题：

（1）海水分解生成的氢气用于燃料电池时，实现________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键，分解海水的反应属于________反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：A极：2H₂+2O^2－－4e^－===2H₂O；B极：O₂+4e^－===2O^2－，则A极是电池的______极；电子从该极________（填“流入”或“流出”）。

（3）有人以化学反应：2Zn+O₂+4H⁺===2Zn²⁺+2H₂O为基础设计出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O₂、H⁺、Zn²⁺进行工作。则原电池的负极材料是______，正极上发生反应的电极反应式为               。

 

Answer 1

【答案】

（1）化学 电  共价 吸热    （2）负   流出    （3）Zn   O₂+4H⁺+4e^－=2H₂O

【解析】（1）原电池是把化学能转化为电能的装置。水分解生成氢气和氧气，所以断裂的化学键是极性键，水的分解反应是吸热反应。

（2）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。所以A是负极，电子从该电极流出。

（3）靠人体内血液中溶有一定浓度的O₂、H⁺、Zn²⁺进行工作，说明锌是负极，正极是氧气得到电子，反应式为O₂+4H⁺+4e^－=2H₂O。