Question

圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，回答以下問題：
（1）下列敘述不正確的是

B

A a電極是負(fù)極
B b電極的電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
C 氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D 氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
（2）若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則電極反應(yīng)式為：a極

2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O

b極

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

（3）若電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄，則電極反應(yīng)式為：a極

2H₂-4e^-=4H⁺

b極

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

．

Answer 1

分析：氫氧燃料電池中，氫氣易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入氫氣的電極是負(fù)極，氧氣易得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入氧氣的電極是正極；
當(dāng)電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀時，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；
當(dāng)電解質(zhì)溶液是酸時，負(fù)極上氫氣生成氫離子，正極上氧氣和氫離子反應(yīng)生成水．

解答：解：（1）A、氫氧燃料電池中，氫氣易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入氫氣的a極為電源的負(fù)極，故A正確；
B、氫氧燃料電池中，通入氧氣的b極為原電池的正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，要根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定其電極反應(yīng)式，故B錯誤；
C、氫氧燃料電池的產(chǎn)物是水，環(huán)保無污染，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，故C正確；
D、氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置，故D正確．
故選B；
（2）當(dāng)電解質(zhì)是堿時，氫氣失電子生成的氫離子在堿性溶液中不能穩(wěn)定存在，它和氫氧根離子反應(yīng)生成水，所以負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)是氫氣失電子和氫氧根離子生成水，即電極反應(yīng)式為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，所以其電極反應(yīng)式為 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)是酸，所以負(fù)極上氫氣失電子后生成的微粒是氫離子，故其電極反應(yīng)式為：2H₂-4e^-=4H⁺；正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，發(fā)生還原反應(yīng)，故其電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：2H₂-4e^-=4H⁺；O₂+4H⁺+4 e^-=2H₂O．

點評：本題考查了燃料電池反應(yīng)式的書寫，在燃料電池中燃料負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，要注意的是：雖然燃料相同，但電解質(zhì)溶液不同時，電極反應(yīng)式就不同，如氫氧燃料電池，在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中的電極反應(yīng)式就不同．