Question

氫氣是未來最理想的能源，科學(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)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(shù)：2H₂O

激光  .

TiO2

2H₂↑+O₂↑．制得的氫氣可用于燃料電池．
試回答下列問題：
（1）分解海水時，實現(xiàn)了從

太陽

能轉(zhuǎn)變?yōu)?!--BA-->

化學(xué)

能，二氧化鈦作

催化劑

．生成的氫氣用于燃料電池時，實現(xiàn)

化學(xué)

能轉(zhuǎn)變?yōu)?!--BA-->

電

能．水分解時，斷裂的化學(xué)鍵為

H-O

鍵，分解海水的反應(yīng)屬于

吸熱

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（2）某種氫氧燃料電池是用固體金屬化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：
A極：2H₂+2O^2--4e^-═2H₂O；B極：O₂+4e^-═2O^2-
則A極是電池的

負(fù)

極；電子從該極

流出

（填“流入”或“流出”）．
（3）有人以化學(xué)反應(yīng)：2Zn+O₂+4H⁺═2Zn²⁺+2H₂O為基礎(chǔ)設(shè)計出一種原電池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O₂、H⁺、Zn²⁺進行工作．則原電池的負(fù)極材料是

鋅

，發(fā)生的電極反應(yīng)為

2Zn-4e^-═2Zn²⁺

．

Answer 1

分析：（1）利用太陽能分解海水是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；氫氧燃料電池屬于原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量，形成化學(xué)鍵放出能量；
（2）原電池中，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流出；
（3）根據(jù)電池反應(yīng)式知，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極．

解答：解：（1）科學(xué)家利用太陽能使海水分解，所以是太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，該反應(yīng)中二氧化鈦作催化劑；生成的氫氣用于燃料電池時是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽�水分解時，斷裂的化學(xué)鍵是H-O鍵；電解水是吸熱反應(yīng)，
故答案為：太陽；化學(xué)；催化劑；化學(xué)；電；H-O；吸熱；
（2）A極是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極，所以A極是負(fù)極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以電子從負(fù)極流出，故答案為：負(fù)；流出；
（3）根據(jù)電池反應(yīng)式知，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以鋅作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：2Zn-4e^-═2Zn²⁺，
故答案為：鋅；2Zn-4e^-═2Zn²⁺．

點評：本題考查了能量之間的轉(zhuǎn)化及原電池原理，根據(jù)得失電子判斷正負(fù)極，難點是電極反應(yīng)式的書寫，難度不大．