2023年廣西化學(xué)教資筆試知識(shí)點(diǎn)：原電池中重要的成員-燃料電池

http://guangxi.hteacher.net 2022-12-23 17:55 廣西教師資格證 [您的教師考試網(wǎng)]

筆試課程面試課程網(wǎng)校課程咨詢方式加群學(xué)習(xí)

原電池中重要的成員-燃料電池

在教師資格考試中，原電池中的燃料電池在考試中經(jīng)常以新材料的形式呈現(xiàn)，看似新材料的題可能會(huì)陌生，但原理基本為原電池的原理，有時(shí)也會(huì)結(jié)合電解池一起考察，通常以選擇題出現(xiàn)，整體難度中等，接下來(lái)為大家具體分析。

【例題精煉】

電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，即保持污水的pH在5.0~6.0之間，通過(guò)電解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下來(lái)，起到凈水的作用，其原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )。

A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2

C.為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

D.甲烷燃料電池中CO32-向空氣一極移動(dòng)

【答案】B。解析：

A.甲烷燃料電池中，通入甲烷的電極是負(fù)極，與負(fù)極相連的石墨電極是陰極，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.根據(jù)圖示，甲烷燃料電池中用熔融碳酸鹽做電解質(zhì)，所以正極反應(yīng)為2CO2+O2+4e-=2CO32-，物質(zhì)A為CO2，B項(xiàng)正確;

C.乙醇是非電解質(zhì)，不能增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，C項(xiàng)錯(cuò)誤;

D.在燃料電池中，陰離子移向負(fù)極，所以CO32-向甲烷一極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤;

答案選B。

【點(diǎn)睛】本題考查原電池、電解池的工作原理。主要考查甲烷燃料電池的工作原理和電極判斷。燃料電池中負(fù)極為燃料電極，正極為氧氣或空氣電極。燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法總結(jié)如下：

(1)寫(xiě)出電池總反應(yīng)：燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。

(2)寫(xiě)出電池的正極反應(yīng)

①酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下：O2+4H++4e-=2H2O;

②堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下：O2+4e-+2H2O=4OH-;

③固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2-)環(huán)境下：O2+4e-=2O2-;

④熔融的碳酸鹽環(huán)境下：2CO2+O2+4e-=2CO32-;

(3)根據(jù)電池總反應(yīng)和正極反應(yīng)寫(xiě)出電池的負(fù)極反應(yīng)：電池總反應(yīng)=電池正極反應(yīng)+電池負(fù)極反應(yīng)(當(dāng)用總反應(yīng)式-電池正極反應(yīng)式時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物O2)。

推薦閱讀：

責(zé)任編輯：廣西分校