Question

15．燃料电池是一种能量转换效率高、对环境友好的化学电源，图为一种氢氧燃料电池的结构装置．
（1）电极b为该燃料电池的正极（填“正”或“负”），电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）电池工作时，溶液中的OH^-移向a极（填“a”或“b”）；
（3）电池工作时，在导线中电子流动方向为a流向b（用a、b表示）；
（4）电池使用一段时间后，溶液的pH值减少（填“增大”或“减小”）；
（5）当电池工作一段时间后消耗标准状况下H₂为6.72L时，转移电子0.6mol．

Answer 1

分析 （1）电极b通入氧气，为该燃料电池的正极，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）原电池中阴离子向负极移动；
（3）电子流动由负极流向正极；
（4）总的反应式为：O₂+2H₂=2H₂O，生成水溶液浓度变稀；
（5）产生标准状况下H₂ 为6.72L，所以物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，生成1mol的氢气转移2mol的电子．

解答 解：（1）电极b通入氧气，为该燃料电池的正极，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：正；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）原电池中阴离子向负极移动，溶液中的OH^-移向a，故答案为：a；
（3）电子流动由负极流向正极，所以由a流向b，故答案为：a流向b；
（4）总的反应式为：O₂+2H₂=2H₂O，生成水溶液浓度变稀，所以溶液的PH减小，故答案为：减少；
（5）产生标准状况下H₂ 为6.72L，所以物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，生成1mol的氢气转移2mol的电子，所以转移电子的物质的量为：0.3mol×2=0.6mol，
故答案为：0.6．

点评 本题考查化学电源新型电池，侧重考查原电池原理，明确电解质溶液酸碱性是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．