Question

（1）今有2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O反应，构成燃料电池，则负极通的应是

 

，正极通的应是

 

，电极反应式为

 

；

 

；
（2）若把KOH改为稀H₂SO₄作电解质，则电极反应式为

 

；
（3）的电解质不同，反应进行后，其溶液的pH各有什么变化？

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）在燃料电池中，依据化合价变化分析，负极是燃料发生失电子的氧化反应，正极是氧气发生得电子的还原反应；依据原电池原理和电解质溶液的酸碱性写出符合条件的电极反应；
（2）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H₂-2e^-=2H⁺，正极反应为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，以此解答该题；
（3）因为总反应为生成水，对溶液有稀释的作用，所以如果电解质为碱的话，碱性减弱，如果为酸，酸性也减弱．

解答： 解：（1）2H₂+O₂

氢氧化钾  .

2H₂O反应，构成燃料电池，依据化合价变化判断，氢元素化合价从0价变化为+1价，化合价升高做还原剂，失电子被氧化发生氧化反应，所以氢气从负极通入；氧元素化合价从0价变化为-2价，化合价降低做氧化剂，得到电子发生还原反应，所以氧气从正极通入；电解质溶液是强碱溶液，电极反应需要符合电解质溶液的生成产物；负极电极反应为：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；正极电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：H₂，O₂，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；
（2）如把KOH改为用稀H₂SO₄作电解质溶液，则负极的电极方程式为：H₂-2e^-=2H⁺，正极：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
故答案为：负极：H₂-2e^-=2H⁺，正极：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（3）因为总反应为生成水，对溶液有稀释的作用，所以如果电解质为碱的话，碱性减弱，如果为酸，酸性也减弱；故答案为：碱：变小；酸：变大．

点评：本题考查原电池工作原理，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．