Question

【題目】(1)我國首創以鋁_空氣_海水電池作為能源的新型的海水標志燈，以海水為電解質溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流，只要把燈放入海水數分鐘，就會發出耀眼的白光。則電源的負極材料是________，負極反應為_____________；正極材料是__________，正極反應為_______________。

(2)熔鹽電池具有高的發電效率，因而受到重視， 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質，CO為陽極燃氣，空氣與CO2的混合氣為陰極助燃氣，制得在650 ℃下工作的燃料電池，完成有關電池反應式。陽極反應式：2CO＋2CO－4e－===4CO2，陰極反應式：____________，電池總反應式：____________ 。

(3)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機陽離子、Al2Cl7—和AlCl4—組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應接電源的________極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為_______________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產物為_________。

(4) “鎂-次氯酸鹽”燃料電池的裝置如圖所示，該電池的正極反應式為_________________。

Answer 1

【答案】 鋁 4Al－12e－===4Al3＋ 石墨等惰性電極 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－ O2＋2CO2＋4e－===2CO 2CO＋O2===2CO2 負 4Al2Cl7—+ 3e—= Al + 7AlCl4— H2 ClO-+2e-+H2OCl-+2OH

【解析】(1)該電池為原電池，負極材料為鋁，鋁失去電子，電極反應式為：4Al－12e－===4Al3＋；正極材料為石墨等惰性電極，氧氣在正極上得到電子發生還原反應，電極反應式為：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－。

(2)空氣中的O2在陰極得到電子并與CO2反應生成CO32-，陰極反應式為：. O2＋2CO2＋4e－===2CO32- ；將兩個電極方程式相加得到電池總反應式：2CO＋O2===2CO2。

(3) 鋼制品上電鍍鋁，所以鋼制品作陰極，連接電源的負極；Al2Cl7—在陰極上得到電子生成Al，從而鋁鍍在鋼制品上，陰極電極反應式為4Al2Cl7—+ 3e—= Al + 7AlCl4—；若改用AlCl3水溶液作電解液，陰極上將是水溶液中的H+得到電子生成H2，故陰極產物為H2。

(4) “鎂-次氯酸鹽”燃料電池，鎂作負極，ClO-在正極上得到電子生成Cl-，同時溶液中產生OH-，所以正極反應式為ClO-+2e-+H2OCl-+2OH。