Question

如下圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式〔當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)〕兩種。試回答下列問(wèn)題：

 

(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極_______________，正極______________；電池總反應(yīng)：________________；

電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”“變小”或“不變”)。

(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極_________________，正極_________________；電池總反應(yīng)：______________；電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”“變小”或“不變”)。

 

Answer 1

(1)2H2－4e－=4H＋　O2＋4e－＋4H＋=2H2O　2H2＋O2=2H2O　變大

(2)2H2－4e－＋4OH－=4H2O　O2＋4e－＋2H2O=4OH－　2H2＋O2=2H2O　變小

【解析】(1)正極上，O2得電子變?yōu)?/span>O2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在；酸性條件下與H＋結(jié)合生成H2O。負(fù)極上，H2失電子變?yōu)?/span>H＋，H＋進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為H2和O2生成水的反應(yīng)，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH增大。

(2)正極上，O2得電子變?yōu)?/span>O2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在，堿性條件下與H2O分子結(jié)合生成OH－；負(fù)極上，H2失去電子變?yōu)?/span>H＋，堿性條件下H＋不能大量存在，與OH－結(jié)合生成水。電池總反應(yīng)也是H2和O2生成水的反應(yīng)。同樣，由于有水生成，c(OH－)變小，pH變小。