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12. (09天津卷10)(14分)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。

下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，

性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：

(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是　　　，在導(dǎo)線中電子流動方向為　　　　　　(用a、b 表示)。

(2)負(fù)極反應(yīng)式為　　　　。

(3)電極表面鍍鉑粉的原因為　　　　　　　　　　　　　　　。

(4)該電池工作時，H₂和O₂連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：

Ⅰ.2Li+H₂2LIH

Ⅱ.LiH+H₂O==LiOH+H₂↑

①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是　　　，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是　　　。

②已知LiH固體密度為0.82g/cm³。用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H₂，生成的LiH體積與被吸收的H₂體積比為　　　　。③由②生成的LiH與H₂O作用，放出的H₂用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為　　　　　　mol。

答案：(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?由a到b

(2)或

(3)增大電極單位面積吸附、分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率

(4)①　

②或

③32

解析：本題考查電化學(xué)知識。(1)原電池的實(shí)質(zhì)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能�？偡磻�(yīng)為2H₂ + O₂ =2H₂O，其中H₂從零價升至+1價，失去電子，即電子從a流向b。

(2)負(fù)極為失去電子的一極，即H₂失電子生成H⁺，由于溶液是堿性的，故電極反應(yīng)式左右應(yīng)各加上OH^－。(3)鉑粉的接觸面積大，可以加快反應(yīng)速率。(4)I.Li從零價升至+1價，作還原劑。

II.H₂O的H從+1降至H₂中的零價，作氧化劑。由反應(yīng)I，當(dāng)吸收10molH₂時，則生成20molLiH，V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10^-3L=192.68×10^-3L。V(LiH)/v(H₂)= 192.68×10^-3L/224L=8.71×10^-4。20mol LiH可生成20mol H₂，實(shí)際參加反應(yīng)的H₂為20×80%=1.6mol，1molH₂轉(zhuǎn)化成1molH₂O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以1.6molH₂可轉(zhuǎn)移3.2mol的電子。

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11. (09上海理綜11)茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中

①鋁合金是陽極　 ②鋁合金是負(fù)極

③海水是電解液　 ④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)

A．②③　　　　　　　　　 B．②④　　　　　　　　　　

C．①②　　　　　　　　　　　 D．①④

答案：A

[解析]電池電極只稱為正、負(fù)極，故①錯。其中活潑的一極為負(fù)極，即為鋁合金，②對。電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，③對。④鋁合金為負(fù)極，則發(fā)生氧化反應(yīng)，故錯。

[考點(diǎn)分析]原電池的構(gòu)成及電極反應(yīng)的判斷。

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10．(09上海卷13)右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是

A．生鐵塊中的碳是原電池的正極

B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?/p>

C．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：

D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕

答案：B

[解析]a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣體壓強(qiáng)減�。籦中酸性較強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，氣體壓強(qiáng)增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业�，故B項錯。

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9．(09北京卷6)下列敘述不正確的是

A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極

B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕

C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：

D．工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反應(yīng)：

答案：A

[解析]本題考查電化學(xué)知識的應(yīng)用。選項A，鐵作陽極，鐵要溶解，鐵應(yīng)該作陰極。選項B，Zn的活潑性比Fe強(qiáng)，Zn失去電子而保護(hù)了船體。選項C，鋼鐵吸氧腐蝕時，O₂在正極獲得電子。選項D，Cl^―在失電子能力大于OH^―，電解飽和食鹽水時，Cl^―在陰極失去電子變?yōu)镃l₂。

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8．(09廣東化學(xué)14)可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是

A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為：O₂+2H₂O+4e^－＝4OH^－

B．以NaOH溶液為電解液時，負(fù)極反應(yīng)為：Al+3OH^－－3e^-＝Al(OH)₃↓

C．以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變

D．電池工作時，電子通過外電路從正極流向負(fù)極

答案：A

解析：電解質(zhì)溶液顯堿性或中性，該燃料電極的正極發(fā)生反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^－＝4OH^－，A對；鋁作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)應(yīng)該是鋁失去電子變?yōu)殇X離子，在氫氧化鈉的溶液中鋁離子繼續(xù)與過量的堿反應(yīng)生成偏鋁酸根，因此負(fù)極反應(yīng)為：Al+4OH^－－3e＝AlO₂^--+ 2H₂O，B錯；該電池在堿性條件下消耗了堿，反應(yīng)式為4Al+3O₂+4OH^－= 4AlO₂^--+ 2H₂O溶液PH降低，C錯；電池工作時，電子從負(fù)極出來經(jīng)過外電路流到正極，D錯.