Question

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源．氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不经过热能中间形成，发生的反应为：2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O
（1）则负极通的应是H₂，负极反应式为

 

正极反应式为

 

_．
（2）如把KOH改为稀硫酸作导电物质，则负极反应式为

 

，
（3）如把H₂改为CH₄，KOH作导电物质，则负极反应式为

 

．
（4）写出惰性电极电解以下溶液的总反应的化学方程式
①NaCl溶液

 

②CuSO₄溶液

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）氢氧燃料碱性电池中，负极上燃料失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子；
（2）氢氧燃料酸性电池中，负极上燃料失电子生成氢离子，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水；
（3）甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（4）①电解NaCl溶液时阴极上氢离子得电子，阳极上氯离子失电子；
②电解CuSO₄溶液时阴极上氢离子得电子，阳极上氢氧根离子失电子．

解答： 解：（1）氢氧燃料碱性电池中，负极上燃料失电子和氢氧根离子反应生成水，负极反应为H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4 OH^-，故答案为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O； O₂+2H₂O+4e^-=4 OH^-；
（2）氢氧燃料酸性电池中，负极上燃料失电子生成氢离子，电极反应式为H₂-2e^-=2H⁺，故答案为：H₂-2e^-=2H⁺；
（3）甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=7H₂O+CO₃^2-，
故答案为：CH₄+10OH^--8e^-=7H₂O+CO₃^2-；
（4）①电解NaCl溶液时阴极上氢离子得电子，阳极上氯离子失电子，则电极方程式为：2NaCl+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；
故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；
②电解CuSO₄溶液时阴极上氢离子得电子，阳极上氢氧根离子失电子，则电解方程式为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．

点评：本题考查了电极反应式书写，根据正负极上得失电子书写电极反应式，注意要结合电解质溶液酸碱性书写，注意：酸性电解质溶液中不能氢氧根离子、碱性电解质溶液中不能生成氢离子，为易错点．