*能是發展中的新能源，它的利用包括*的製備、儲存和應用三個環節。回答下列問題：(1)與汽油相比，*氣作爲燃料的...

問題詳情：

*能是發展中的新能源，它的利用包括*的製備、儲存和應用三個環節。回答下列問題：

(1)與汽油相比，*氣作爲燃料的優點是____________________

________(至少答出兩點)。但是*氣直接燃燒的能量轉換率遠低於燃料電池，寫出鹼**氧燃料電池的負極反應式：_____________。

(2)化工生產的副產*也是*氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得*氣：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如圖1所示。裝置通電後，鐵電極附近生成紫紅*FeO，鎳電極有氣泡產生。若*氧化*溶液濃度過高，鐵電極區會產生紅褐*物質。已知：Na2FeO4只在強鹼*條件下穩定，易被H2還原。

　　　      圖1　　　　　　圖2

①電解一段時間後，c(OH－)降低的區域在________(填“*極室”或“陽極室”)。

②電解過程中，須將*極產生的氣體及時排出，其原因是

_____________________________________________________。

③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低於最高值的原因：

_____________________________________________________。

【回答】

解析：(1)汽油是不可再生的能源，燃燒會產生CO、氮的氧化物和硫的氧化物等污染*氣體，而*氣燃燒的產物是水，故其優點有：污染小、可再生、來源廣、資源豐富和燃燒熱值高等。鹼**氧燃料電池的負極反應式爲H2＋2OH－－2e－===2H2O。(2)①根據電解總反應：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，結合陽極發生氧化反應知，陽極反應式爲Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，結合*極發生還原反應知，*極反應式爲2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，則陽極室消耗OH－且無補充，故c(OH－)降低。②結合題給資訊“Na2FeO4易被*氣還原”知，*極產生的*氣不能接觸到Na2FeO4，故需及時排出。③圖示中隨着c(NaOH)增大，c(Na2FeO4)先增大後減小，結合已知資訊“Na2FeO4只在強鹼*條件下穩定”知，M點c(Na2FeO4)低的原因是c(OH－)低，反應速率小且Na2FeO4穩定*差。結合已知資訊“若*氧化*溶液濃度過高，鐵電極區會產生紅褐*物質”知，N點c(Na2FeO4)低的原因是c(OH－)過高，鐵電極上產生Fe(OH)3或Fe2O3，使Na2FeO4產率降低。

*：(1)污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高(任寫其中2條)　H2＋2OH－－2e－===2H2O

(2)①陽極室　②防止Na2FeO4與H2反應使產率降低③M點：c(OH－)低，Na2FeO4穩定*差，且反應慢；

N點：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產率降低(任寫其中1條)

知識點：電化學 膠體

題型：綜合題