Question

1．氫氧燃料電池的原理如圖所示：回答下列問題
（1）反應時電子從a極流出（填a 或b ）
（2）若電解質(zhì)溶液為H₂SO₄溶液，則正極的電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性將會減弱（填“增強”、“減弱”或“不變”）
（3）若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則負極的電極反應式為H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．
（4）電池工作時若轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上需通入標況下的氫氣44.8L．

Answer 1

分析 氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，溶液的酸堿性不同，電極反應式不同，酸性溶液中負極反應為：2H₂-4e^-=4H⁺，正極反應為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；堿性溶液中負極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，正極反應為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，電池總反應都為2H₂+O₂=2H₂O，可根據(jù)溶液氫離子或氫氧根離子濃度的變化判斷溶液的酸堿性的變化情況．

解答 解：（1）氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，是電子流出的電極，所以反應時電子從a極流出，故答案為：a；
（2）若電解質(zhì)溶液為H₂SO₄溶液，則正極的電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的氫離子被消耗，所以酸性將會減弱；故答案為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；減弱；
（3）若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則負極的電極反應式為H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O； 故答案為：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O；
（4）電池工作時若轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)電極反應：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O或是H₂-2e^-=2H⁺，；則理論上需通入標況下的氫氣2mol，體積是44.8 L，故答案為：44.8．

點評 本題考查氫氧燃料電池的工作原理，題目難度不大在，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，電極反應不同，此為易錯點