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(共10张PPT)
实验活动5　制作简单的燃料电池
化学反应与电能
第四章
实 验 解 读
1. 实验目的
(1)理解燃料电池的工作原理。
(2)设计和制作一个氢氧燃料电池。
2. 实验用品
(1)U形管、石墨棒(石墨棒使用前应该经过烘干活化处理)、
3~6 V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表(或发光二极管、音乐盒等)。
(2)试剂：1 mol·L－1 Na2SO4溶液、酚酞溶液。
3. 实验步骤
(1)电解水。
在U形管中注入1 mol·L－1 Na2SO4溶液，然后向其中滴加1~2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，现象：两极石墨棒均产生_______，右侧石墨棒附近溶液________。
气泡
变红
(2)制作一个氢氧燃料电池。
当上述电解过程进行1~2 min后，打开K1，断开直流电源。将两根石墨棒用导线分别与电流表(或发光二极管、音乐盒等)相
连，闭合K2，现象：电流表指针发生__________。
偏转
实 验 专 练
1. 将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列关于燃料电池
的说法，错误的是(　　)
A. 上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B. 氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C. 乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－====2CO2＋3H2O
D. 以KOH溶液作为电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－====4OH－
C
2. 乙烯催化氧化成乙醛(CH3CHO)可设计成如图所示的燃料电池，请回答下列问题：
(1)请在装置图中标出正、负极和反应物。
(2)分析电池中电子的移动方向：___________________，电解
质溶液中H＋的移动方向：__________。
(3)写出此燃料电池的正极反应式：_______________________，总反应式：___________________________。
(4)若有2 mol乙烯参与反应，理论上转移的电子数为__________ (设NA为阿伏加德罗常数的值)。
电极a→导线→电极b
从左向右
O2＋4e－＋4H＋====2H2O
4NA

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