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查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/10 19:53:59
查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为:CH3CH2OH-2e-=2X+2H+.下列说法中正确的是:
B另一极的电池反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
D电池总反应为:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O
【答案】D.
题干信息中:CH3CH2OH-2e-=2X+2H+.有误,应该改为CH3CH2OH-2e-=X+2H+.根据此原子守恒可以推测出X为CH3CHO,同时可以推测出该原电池工作环境为酸性环境,若为碱性则不会有H+产生.因此,正极反应应该是O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O
总反应为:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O.
再问: 谢谢,但是我还是不清楚O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O怎么来的
再答: 氧气O2 在正极板的电子,产物是什么? O2 得到电子应该形成O2-离子。但在水溶液中是不能存在该粒子的,只有在熔融状态下才能存在O2-离子。 O2-离子在水溶液中应该怎样存在呢? 如果水溶液为酸性,则O2-会和溶液中的H+结合,以水的形式存在。 如果水溶液为碱性,则O2-会和H2O分子分担氢原子,形成2个OH-。 因为该溶液为酸性【前面已经提到了】,所以正极的电极反应为O2 + 4H+ + 4e- = 2 H2O