Question

20．①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应式是：2Zn+O₂═2ZnO．则该电池的负极材料是锌；当导线中有1mol电子通过时，理论上消耗的O₂在标准状况下的体积是5.6L．
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，负极的电极反应式为2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O；电池的总反应为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 ①负极发生氧化反应，锌失电子；根据1mol的锌失去2mol的电子进行计算；
②在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极1发生的电极反应为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O，电池的总反应为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

解答 解：①由反应2Zn+O₂═2ZnO，锌发生氧化反应，所以锌是负极，当导线中有1mol电子通过时，理论上消耗的O₂物质的量为：$\frac{1}{4}$mol，所以体积为：$\frac{1}{4}$mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：锌；5.6L； 
  ②在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极1发生的电极反应为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O②在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极1发生的电极反应为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O，电池的总反应为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，故答案为：2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O；4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

点评 本题考查燃料电池的工作原理和规律：负极上是燃料失电子的氧化反应，在正极上氧气发生得电子的还原反应，比较容易．