Question

（8分）氫氣是未來最理想的能源之一，科學家最近研制出利用太陽能產生激光，并在二氧化鈦（TiO₂）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術：2H₂O2H₂↑+O₂↑。制得的氫氣可用于燃料電池。

試回答下列問題：

（1）海水分解生成的氫氣用于燃料電池時，實現________能轉變為________能。水分解時，斷裂的化學鍵為________鍵，分解海水的反應屬于________反應（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質，兩極上發生的電極反應分別為：A極：2H₂+2O^2－－4e^－===2H₂O；B極：O₂+4e^－===2O^2－，則A極是電池的______極；電子從該極________（填“流入”或“流出”）。

（3）有人以化學反應：2Zn+O₂+4H⁺===2Zn²⁺+2H₂O為基礎設計出一種原電池，移入人體內作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內血液中溶有一定濃度的O₂、H⁺、Zn²⁺進行工作。則原電池的負極材料是______，正極上發生反應的電極反應式為               。

 

Answer 1

【答案】

（1）化學 電  共價 吸熱    （2）負   流出    （3）Zn   O₂+4H⁺+4e^－=2H₂O

【解析】（1）原電池是把化學能轉化為電能的裝置。水分解生成氫氣和氧氣，所以斷裂的化學鍵是極性鍵，水的分解反應是吸熱反應。

（2）在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應。所以A是負極，電子從該電極流出。

（3）靠人體內血液中溶有一定濃度的O₂、H⁺、Zn²⁺進行工作，說明鋅是負極，正極是氧氣得到電子，反應式為O₂+4H⁺+4e^－=2H₂O。