Question

（1）某燃料電池以熔融K₂CO₃（其中不含O^2-和HCO₃^-）為電解質，以丁烷（C₄H₁₀）為原料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬為電極．
①寫出該燃料電池電極反應式：正極

 

；
負極：2C₄H₁₀+26CO₃^2--52e^-=34CO₂+10H₂O；總反應式

 

．
②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池電解質組成應保持穩(wěn)定．為此必須在通入的空氣中加入

 

，它來源于

 

．
（2）已知KIO₃可用電解方法制得，原理是：以石墨為陽極，以不銹鋼為陰極，在一定電流強度和溫度下電解KI溶液．總反應化學方程式為KI+3H₂O

電解  .

KIO₃十3H₂↑
則兩極反應式分別為：陰極

 

；  陽極

 

．

Answer 1

分析：（1）燃料電池中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，根據(jù)正負極上電極反應式確定電池反應式；
②根據(jù)碳守恒和兩極上的變化考慮；
（2）總反應方程式為KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應，則在陽極生成碘酸鉀；H元素的化合價降低，則在陰極生成氫氣，以此來解答．

解答：解：（1）①料電池中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，其電極反應式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-或13O₂+26CO₂+52e^-=26CO₃^2-，根據(jù)正負極上電極反應式知其電池反應式為：2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O，
故答案為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-或13O₂+26CO₂+52e^-=26CO₃^2-，2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O；
②由于原電池的負極產(chǎn)物有水生成，所以負極必有CO₃^2-參加反應，同時根據(jù)碳守恒可知A必為CO₂，負極反應式可表示為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，它來源于負極上生成的二氧化碳即可，
故答案為：CO₂，負極反應產(chǎn)物；
（2）總反應方程式為KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應，則在陽極生成碘酸鉀，陽極反應為I^--6e^-+6OH^-=IO₃^-+3H₂O；H元素的化合價降低，則在陰極生成氫氣，陰極反應為6H⁺+6e^-=3H₂↑，
故答案為：6H⁺+6e^-=3H₂↑；I^--6e^-+6OH^-=IO₃^-+3H₂O．

點評：本題考查氧化還原反應及電解，明確電解與氧化還原反應的關系，結合元素的化合價變化即可解答，題目難度不大．