Question

【題目】氫氧燃料電池的工作原理如圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時)和堿式[當(dāng)解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時]兩種。試回答下列問題：

（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：____；

電解質(zhì)溶液pH的變化___(填“變大”、“變小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】2H2－4e－=4H＋ O2＋4e－＋4H＋=2H2O 2H2＋O2=2H2O 變大 2H2－4e－＋4OH－=4H2O O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 變小

【解析】

氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)為2H2＋O2=2H2O；隨著酸堿環(huán)境的不同，兩極極反應(yīng)方程式也不同，據(jù)此進(jìn)行分析。

(1)氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，酸性溶液中負(fù)極反應(yīng)為：2H2－4e－=4H＋，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，酸性溶液中正極反應(yīng)為：O2＋4e－＋4H＋=2H2O，電池總反應(yīng)為2H2＋O2=2H2O；反應(yīng)生成水，溶液氫離子濃度降低，pH增大；

故答案為：2H2－4e－=4H＋ ；O2＋4e－＋4H＋=2H2O；2H2＋O2=2H2O；變大；

(2)氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性溶液中負(fù)極反應(yīng)為2H2－4e－＋4OH－=4H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，堿性溶液中正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，電池總反應(yīng)為2H2＋O2=2H2O；反應(yīng)生成水，溶液氫氧根離子離子濃度降低，pH減小；

故答案為：2H2－4e－＋4OH－=4H2O；O2＋4e－＋2H2O=4OH－；變小。