Question

航天技術(shù)上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)．氫-氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時(shí)的電池總反應(yīng)式可表示為2H₂+O₂═2H₂O．酸式燃料電池的電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為：2H₂-4e^-═4H⁺，則其正極反應(yīng)式可表示為：

 

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（2）堿式氫-氧燃料電池中的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，則其負(fù)極反應(yīng)可表示為：

 

（3）鉛蓄電池工作時(shí)，總的反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O由此可以判斷①原電池的電極材料：正極為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：根據(jù)反應(yīng)2H₂+O₂=2H₂O可知，反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，應(yīng)在負(fù)極上的反應(yīng)，氧氣得電子被還原，應(yīng)在正極上的反應(yīng)，根據(jù)得失電子及反應(yīng)類型寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式；根據(jù)化合價(jià)降低的為正極材料．

解答： 解：（1）該反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為2H₂-4e^-═4H⁺，氧氣得電子被還原，氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水，所以正極電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
（2）該反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，氫離子和溶液中的氫氧根離子生成水，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；
氧氣得電子被還原，氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，所以正極電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（3）在反應(yīng)方程式中，PbO₂中鉛的化合價(jià)從+4降低到+2，所以正極材料為PbO₂，故答案為：PbO₂．

點(diǎn)評：本題考查了原電池原理和電極反應(yīng)式的書寫，難度不大，要注意的是寫電極反應(yīng)式要結(jié)合電解質(zhì)溶液，如果電解質(zhì)溶液不同，即使原料相同，電極反應(yīng)式也不同，如氫氧燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)為酸或堿，電極反應(yīng)式不同．