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科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑．近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過．其工作原理的示意圖如圖所示：
請回答下列問題：
（1）Pt（a）電極是電池的
 
極，電極反應式為
 
；Pt（b）電極發(fā)生
 
反應（填“氧化”或“還原”），電極反應式為
 
．
（2）電池的總反應方程式為
 
．
（3）如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有
 
mol．
考點：原電池和電解池的工作原理
專題：電化學專題
分析：（1）該原電池中質子交換膜只允許質子和水分子通過，說明電解質溶液為酸性溶液，燃料電池中，通入燃料的電極為負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應，通入氧化劑的電極為正極，正極上得電子發(fā)生還原反應；
（2）原電池反應的實質為氧化還原反應，甲醇被氧化生成二氧化碳和水；
（3）根據(jù)甲醇和轉移電子之間的關系式計算．
解答： 解：（1）該原電池中質子交換膜只允許質子和水分子通過，說明電解質溶液為酸性溶液，燃料電池中，通入燃料的電極為負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應，電解方程式為CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，通入氧化劑的電極為正極，正極上得電子發(fā)生還原反應，電極方程式為O2+4H++4e-═2H2O，
故答案為：負；CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；還原；O2+4H++4e-═2H2O；
（2）原電池反應的實質為氧化還原反應，甲醇被氧化生成二氧化碳和水，電池總反應為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，
故答案為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O；
（3）由電極方程式CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+可知，如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有
1
3
mol．
故答案為：
1
3
．
點評：本題考查了燃料電池，根據(jù)離子交換膜通過的微粒確定電解質溶液的酸堿性，再結合正負極上發(fā)生的反應來分析解答，題目難度不大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

常溫下，下列溶液中，有關微粒的物質的量濃度關系正確的是（　�。�
A、0.1mol?L-1 （NH4）2Fe（SO4）2溶液：c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（Fe2+）＞c（H+）
B、0.1mol?L-1 Na2CO3溶液：c（Na+）+c（H+）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）
C、0.1mol?L-1 NaHCO3溶液：c（H+）+c（H2CO3）=c（OH-）+c（CO32-）
D、0.01mol?L-1 NaOH溶液與等體積pH=2的醋酸混合后的溶液中：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-）

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科目：高中化學 來源： 題型：

X、Y、Z、W四種常見化合物，其中X含有四種元素，X、Y、Z的焰色反應均為黃色，W為無色無味氣體．這四種化合物具有下列轉化關系（部分反應物、產物及反應條件已略去）：
請回答：
（1）W的化學式是
 
．
（2）X與Y在溶液中反應的離子方程式是
 
．
（3）除去X溶液中混入的Z雜質，用
 
方法，化學方程式為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（1）某化學興趣小組按照下列流程進行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實驗．
則鎂鋁合金中加NaOH溶液的化學反應方程式為
 
，
金屬X是
 
，固體A的化學式
 
，操作②包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、
 
、過濾、干燥．
（2）某興趣小組為測定鎂鋁合金中各組成的質量分數(shù)，設計圖1所示裝置．則儀器甲的名稱
 
，需要測定的數(shù)據(jù)有
 
．
（3）現(xiàn)有一定量的AlCl3和FeCl3混合溶液，已知其中Al3+、Fe3+的物質的量之和為0.10mol，若向此溶液加入170mL  2mol/L NaOH溶液，設Al3+物質的量與總物質的量的比值為x．則x=0.4時，沉淀的物質的量為
 
mol．請在圖2中畫出沉淀總量（y mol）隨x（0→1）變化曲線．

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科目：高中化學 來源： 題型：

金屬鋰是原子能工業(yè)和新能源工業(yè)中的重要物質．工業(yè)上常用β-輝鋰礦（主要成分是LiAlSi2O6，含有少量鈣、鎂雜質）制備金屬鋰，其生產流程如下：

已知Li2CO3微溶于水．請回答下列問題：
（1）寫出LiAlSi2O6與硫酸反應的化學方程式
 
．
（2）沉淀B的主要成分是
 
（寫化學式）．
（3）蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液時，需要使用的硅酸鹽質儀器有蒸發(fā)皿、
 
和
 
．
（4）上述生產流程中蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液的目的是
 
．
（5）金屬鋰用于鋰電池時，常用FeF3作其正極的活性物質，F(xiàn)eF3常用FeCl3與40%HF溶液反應制備．在制備過程中需要選用特制聚四氟乙烯材料的容器進行反應，而不是用普通的玻璃儀器或陶瓷儀器，其原因是
 
（用化學反應方程式表示）．
（6）金屬鋰可用于儲存氫氣，其原理是：①2Li+H2=2LiH，②LiH+H2O=LiOH+H2↑．若已知LiH的密度為0.82g?cm-3，用金屬鋰吸收224L H2（標準狀況）恰好完全反應，則生成的LiH的體積與被吸收的氫氣的體積之比為1：
 
（精確到整數(shù)）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

如圖所示，甲、乙兩裝置電極材料都是鐵棒與碳棒，請回答下列問題：
（1）若兩裝置中均為CuSO4溶液，反應一段時間后：
①有紅色物質析出的是甲裝置中的
 
棒，乙裝置中的
 
棒．
②乙裝置中陽極的電極反應式是：
 
．
（2）若兩裝置中均為飽和NaCl溶液：
①寫出乙裝置中總反應的離子方程式：
 
．
②甲裝置中碳極的電極反應式是
 
，乙裝置碳極的電極反應屬于
 
（填“氧化反應”或“還原反應”）．
③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙裝置碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍，解釋其原因：
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

簡要回答下列問題．
（1）常溫下，濃硫酸可以用鋁質容器儲存的原因是：
 
．
（2）醫(yī)療上“胃舒平”（主要成分為Al（OH）3）可治療胃酸（含鹽酸）過多的原因是
 
．
（3）“低碳生活”成為新的時尚流行全球，控制C02排放需要從人人做起，請你提出一種“低碳生活”的舉措
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

氧化還原反應是一類重要的化學反應．
（1）據(jù)反應2KMnO4+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
A．該反應中，氧化劑是
 
，氧化產物是
 
．
B．參加反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為
 
（填最簡整數(shù)比）．
（2）金屬銅的提煉多從黃銅礦開始，焙燒黃銅礦的反應為：2CuFeS2+O2═Cu2S+2FeS+SO2，已知反應前后Fe元素均為+2價，則CuFeS2中的S為
 
價，該反應中，被還原的元素為
 
（填元素符號），若該反應中有1mol O2參與反應，則反應中有
 
mol電子轉移．

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科目：高中化學 來源： 題型：

將足量CO2通入下列各溶液中，所含離子均還能大量存在的是（　　）
A、K+、OH-、Cl-
B、Na+、K+、CO32-
C、Na+、HCO3-、SO42-
D、Ba2+、AlO2-、NO3-

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