Question

今有反应2H₂+O₂=2H₂O，构成燃料电池，负极通的气体应是

H₂

．
①若电解质溶液为KOH溶液，则电极反应式为：负极

2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-

，正极

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
②若电解质溶液改为稀硫酸溶液，则电极反应式为：负极

2H₂=4H⁺+4e^-

，正极

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

．

Answer 1

分析：根据题给总反应式可知，H₂在反应中被氧化，应从负极通入，又因为是KOH溶液，不可能生成H⁺，负极反应为2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；若把KOH改为稀H₂SO₄作电解质，溶液中不可能生成OH^-，故负极反应为2H₂=4H⁺+4e^-，正极反应为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，以此解答该题．

解答：解：根据反应式可知H₂在反应中被氧化，O₂被还原，H₂应在负极发生反应，O₂在正极反应，故答案为：H₂；
①燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H₂+O₂=2H₂O，电解质溶液呈碱性，则正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；负极的电极方程式为2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-，
故答案为：2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
②如把KOH改为用稀H₂SO₄作电解质溶液，则正极：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；负极的电极方程式为：2H₂=4H⁺+4e^-．
故答案为：2H₂=4H⁺+4e^-；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评：本题考查原电池的工作原理，题目难度不大，注意依据原电池的原理应用，首先考虑原电池反应所依据的氧化还原反应，再考虑产物与电解质溶液的反应．