Question

9．某興趣小組采用如下方法制作氫氧燃料電池．

（1）如圖A所示，a、b均為多孔石墨棒，其中a與直流電源正極相連，b與直流電源負(fù)極相連，電解質(zhì)溶液為NaOH，則a極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
電解反應(yīng)方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．電解一段時間后，NaOH溶液的濃度將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．由于使用多孔石墨棒，此時生成的氫氣及氧氣中有一部分被石墨棒吸附．
（2）然后如圖B所示，移走直流電源，在a、b極間連接一個小燈炮，可以看到燈泡發(fā)光．此時的電流方向是順時針（填“順時針”或“逆時針”），a極的名稱為正極，b極的電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）A裝置圖是電解池裝置，依據(jù)電源的正負(fù)極分析判斷電極，a為陽極；b為陰極；結(jié)合電解質(zhì)溶液是強堿溶液，惰性電極電極氫氧化鈉溶液實質(zhì)電解水，氫氧化鈉溶液濃度增大，依據(jù)離子放電寫出電極反應(yīng)；
（2）圖B是原電池裝置，依據(jù)電解過程生成氣體可知，a電極生成的是氧氣；b電極生成的是氫氣，說明氫氣和氧氣再氫氧化鈉溶液中形成了燃料電池，氧氣一端做正極，氫氣一端做負(fù)極；電流方向從正極流向負(fù)極．

解答 解：（1）A裝置圖是電解池裝置，依據(jù)電源的正負(fù)極分析判斷電極，a為陽極；b為陰極；結(jié)合電解質(zhì)溶液是強堿溶液，惰性電極電極氫氧化鈉溶液實質(zhì)電解水，氫氧化鈉溶液濃度增大，溶液PH增大，a電極為陽極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，總的電極反應(yīng)式為：2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2H₂↑+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2H₂↑+O₂↑；增大；
（2）圖B是原電池裝置，依據(jù)電解過程生成氣體可知，a電極生成的是氧氣；b電極生成的是氫氣，說明氫氣和氧氣再氫氧化鈉溶液中形成了燃料電池，氧氣一端做正極，氫氣一端做負(fù)極；電流方向從正極流向負(fù)極，即a→b，此時的電流方向是順時針，a電極是正極，電極反應(yīng)式為O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-，b極為原電池負(fù)極，氫氣是電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是氫氧化鈉溶液，電極反應(yīng)式為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，
故答案為：順時針；正極；H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．

點評 本題考查了電解池、原電池的原理應(yīng)用，電子守恒的計算應(yīng)用，電極判斷，電極名稱，電極反應(yīng)的分析判斷是解題關(guān)鍵，題目較簡單．