Question

10．“神舟七號”成功登天標志著我國的航天事業進入了新的篇章．

（1）某空間站局部能量轉化系統如圖所示，其中燃料電池采用KOH溶液為電解液，燃料電池放電時的負極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=H₂O．如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6L（已折算成標況）氣體，則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質的量為2mol．
（2）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離出CO₂，還要求提供充足的O₂．某種電化學裝置可實現轉化2CO₂═2CO+O₂，CO可用作燃料．已知該反應的陽極反應式為4OH^--4e-═O₂↑+2H₂O，則陰極反應式為CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-．

Answer 1

分析 （1）堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水；根據生成氣體和轉移電子之間的關系式計算；
（2）該電解池中，陰極上二氧化碳得電子和水反應生成CO和氫氧根離子．

解答 解：（1）堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=H₂O；電解水生成氫氣和氧氣的體積之比為2：1，則混合氣體中生成氧氣體積=$\frac{1}{3}×33.6L$=11.2L，轉移電子物質的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}×4$=2mol；
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=H₂O；2；
（2）該電解池中，陰極上二氧化碳得電子和水反應生成CO和氫氧根離子，電極反應式為 CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-，
故答案為：CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-．

點評 本題以化學電源新型電池為載體考查電極反應式的書寫，為高頻考點，明確各個電極上發生的反應是解本題關鍵，注意結合電解質溶液酸堿性書寫電極反應式，題目難度不大．