Question

【題目】燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置，能量利用率高，環境友好．是未來能源領域發展的方向．
（1）圖1左為綠色電源“二甲醚【（CH3）2O】燃料電池”的工作原理示意圖．電池工作時，電子流動方向是 極經外電路到極（（填a或b）），a電極上發生反應的電極反應式為 ．
（2）連接圖2裝置的電源為（1）問中的二甲醚燃料電池．接通電源一段時間后，觀察到裝置中電解質溶液顏色由無色變為藍色，并逐漸加深．則該裝置中的Cu電極應與二甲醚燃料電池中 電極（填a或b）相連．通電時發生反應的總的離子反應方程式為：；若將電極材料都改為石墨，電解質溶液改為MnSO4溶液可以制備MnO2；則陽極反應式為；如二甲醚消耗23克，則理論上產生MnO2的質量為 克．

Answer 1

【答案】
（1）b； CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+
（2）b； Cu+2H+ =Cu2++H2↑；261
【解析】解：（1）反應本質是二甲醚的燃燒，原電池二甲醚在負極發生氧化反應，氧氣在正極發生還原反應，所以電子由負極a極經外電路到正極b，由圖可知，a極二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子，a電極的電極反應式為 CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+，

故答案為：a；b；CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+；（2）電解質溶液顏色由無色變為藍色，可說明銅被氧化，則銅為電解池的陽極，應連接電源的正極，即b極，而陰極生成氫氣，則通電時發生反應的總的離子反應方程式為Cu+2H+ Cu2++H2↑；

若將電極材料都改為石墨，電解質溶液改為MnSO4溶液可以制備MnO2，陽極上Mn2+放電發生氧化反應而生成MnO2，電極反應式為：Mn2+﹣2e﹣+2H20=MnO2+4H+；根據電路中轉移電子數相等，則有CH3OCH3～12e﹣～6MnO2，所以二甲醚消耗23克，則理論上產生MnO2的質量為 ×6×87=261g，

故答案為：b； Cu+2H+ Cu2++H2↑；Mn2+﹣2e﹣+2H20=MnO2+4H+；261．

（1）圖1左為綠色電源“二甲醚【（CH3）2O】燃料電池”的工作原理示意圖，a電極為燃料電池的負極，發生氧化反應，b電極為氧氣電池的正極，發生還原反應，電子由負極流向正極；（2）電解質溶液顏色由無色變為藍色，可說明銅被氧化發生氧化反應，則銅為電解池的陽極，與電源正極相連，陰極鋅上為氫離子得電子發生還原反應；若將電極材料都改為石墨，電解質溶液改為MnSO4溶液可以制備MnO2，陽極上Mn2+放電發生氧化反應而生成MnO2，根據電路中轉移電子數相等計算，以此解答．