Question

图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，回答以下问题：
（1）下列叙述不正确的是

B

A a电极是负极
B b电极的电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）若电解质溶液为KOH溶液，则电极反应式为：a极

2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O

b极

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

（3）若电解质溶液为稀H₂SO₄，则电极反应式为：a极

2H₂-4e^-=4H⁺

b极

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

．

Answer 1

分析：氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的电极是负极，氧气易得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极是正极；
当电解质溶液是氢氧化钾时，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子生成氢氧根离子；
当电解质溶液是酸时，负极上氢气生成氢离子，正极上氧气和氢离子反应生成水．

解答：解：（1）A、氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的a极为电源的负极，故A正确；
B、氢氧燃料电池中，通入氧气的b极为原电池的正极，正极上氧气得电子发生还原反应，要根据电解质溶液的酸碱性确定其电极反应式，故B错误；
C、氢氧燃料电池的产物是水，环保无污染，是一种具有应用前景的绿色电源，故C正确；
D、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏电池内的新型发电装置，故D正确．
故选B；
（2）当电解质是碱时，氢气失电子生成的氢离子在碱性溶液中不能稳定存在，它和氢氧根离子反应生成水，所以负极上发生的电极反应是氢气失电子和氢氧根离子生成水，即电极反应式为2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，所以其电极反应式为 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）负极上失电子发生氧化反应，电解质是酸，所以负极上氢气失电子后生成的微粒是氢离子，故其电极反应式为：2H₂-4e^-=4H⁺；正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，发生还原反应，故其电极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：2H₂-4e^-=4H⁺；O₂+4H⁺+4 e^-=2H₂O．

点评：本题考查了燃料电池反应式的书写，在燃料电池中燃料负极上失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，要注意的是：虽然燃料相同，但电解质溶液不同时，电极反应式就不同，如氢氧燃料电池，在酸性介质和碱性介质中的电极反应式就不同．