Question

8．采用如下方法制作堿性氫氧燃料電池．如圖A所示：a，b均為多孔石墨棒，其電解質(zhì)溶液為NaOH，由于使用多孔石墨棒，此時生成的氣體中有一部分被石墨棒吸附．然后如圖B所示，移走直流電源，在a，b極間連接一個小燈炮，可以看到燈泡發(fā)光．請問：
（1）圖A中的b極的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，轉(zhuǎn)移0.1mol電子時，b極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為1.12L．
（2）圖B中的a是正極，a極的電極反應式為O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）A裝置圖是電解池裝置，依據(jù)電源的正負極分析判斷電極，a為陽極；b為陰極；結(jié)合電解質(zhì)溶液是強堿溶液，惰性電極電極氫氧化鈉溶液實質(zhì)電解水，氫氧化鈉溶液濃度增大，依據(jù)離子放電寫出電極反應；
（2）圖B是原電池裝置，依據(jù)電解過程生成氣體可知，a電極生成的是氧氣；b電極生成的是氫氣，說明氫氣和氧氣再氫氧化鈉溶液中形成了燃料電池，氧氣一端做正極，氫氣一端做負極．

解答 解：（1）A裝置圖是電解池裝置，依據(jù)電源的正負極分析判斷電極，a為陽極；b為陰極；b是水中的氫離子放電，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，轉(zhuǎn)移0.1mol電子時，b極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為0.1×$\frac{22.4}{2}$=1.12L，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；1.12L；
（2）圖B是原電池裝置，依據(jù)電解過程生成氣體可知，a電極生成的是氧氣；b電極生成的是氫氣，說明氫氣和氧氣再氫氧化鈉溶液中形成了燃料電池，氧氣一端做正極，氫氣一端做負極；電流方向從正極流向負極，即a→b，此時的電流方向是順時針，a電極是正極，電極反應式為O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：正極；O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-．

點評 本題考查了電解池、原電池的原理應用，電子守恒的計算應用，電極判斷，電極名稱，電極反應的分析判斷是解題關鍵，題目較簡單．