Question

（1）今有2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負極通的應(yīng)是

 

，電極反應(yīng)式為

 

；
（2）如把KOH改為稀H₂SO₄作電解質(zhì)溶液，則該電極反應(yīng)式為

 

；（1）和（2）的電解液不同，反應(yīng)進行后，其溶液的pH各有何變化？

 

；
（3）如把H₂改為甲烷、KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為：

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）堿性氫氧燃料電池中，負極通入氫氣，正極通入氧氣；
（2）如電解池溶液改為酸性，負極上氫氣失電子生成氫離子；反應(yīng)生成水，溶液濃度降低；
（3）如把H₂改為甲烷、KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，則負極上甲烷被氧化生成碳酸根離子，以此解答．

解答：解：（1）燃料與氧氣燃燒的總化學(xué)方程式為2H₂+O₂=2H₂O，電解質(zhì)溶液呈堿性，H₂應(yīng)在負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成水，負極的電極方程式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：H₂；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）如把KOH改為用稀H₂SO₄作電解質(zhì)溶液，負極上氫氣失電子生成氫離子，則負極的電極方程式為：H₂-2e^-=2H⁺，
（1）和（2）的電解液不同，反應(yīng)進行后，其溶液的pH變化依次為（1）電池反應(yīng)時生成水，溶液中氫氧根離子濃度減小，PH減��；（2）電池反應(yīng)時生成水，溶液中氫離子離子濃度減小，pH增大，
故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；（1）減小，（2）增大；
（3）負極上甲烷燃燒生成二氧化碳和水，甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳和溶液中的氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀和水，電極方程式為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，所以電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O．

點評：本題考查原電池工作原理，為高頻考點，難度不大，注意依據(jù)原電池的原理應(yīng)用，首先考慮原電池反應(yīng)所依據(jù)的氧化還原反應(yīng)，再考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液的反應(yīng)，注意體會電極方程式的書寫．