Question

美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源．氫氧燃料電池的突出優(yōu)點(diǎn)是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不經(jīng)過熱能中間形成，發(fā)生的反應(yīng)為：2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O
（1）則負(fù)極通的應(yīng)是H₂，負(fù)極反應(yīng)式為

 

正極反應(yīng)式為

 

_．
（2）如把KOH改為稀硫酸作導(dǎo)電物質(zhì)，則負(fù)極反應(yīng)式為

 

，
（3）如把H₂改為CH₄，KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，則負(fù)極反應(yīng)式為

 

．
（4）寫出惰性電極電解以下溶液的總反應(yīng)的化學(xué)方程式
①NaCl溶液

 

②CuSO₄溶液

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上燃料失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子；
（2）氫氧燃料酸性電池中，負(fù)極上燃料失電子生成氫離子，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水；
（3）甲烷燃料堿性電池中，負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；
（4）①電解NaCl溶液時(shí)陰極上氫離子得電子，陽(yáng)極上氯離子失電子；
②電解CuSO₄溶液時(shí)陰極上氫離子得電子，陽(yáng)極上氫氧根離子失電子．

解答： 解：（1）氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上燃料失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，負(fù)極反應(yīng)為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4 OH^-，故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O； O₂+2H₂O+4e^-=4 OH^-；
（2）氫氧燃料酸性電池中，負(fù)極上燃料失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺，故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；
（3）甲烷燃料堿性電池中，負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=7H₂O+CO₃^2-，
故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=7H₂O+CO₃^2-；
（4）①電解NaCl溶液時(shí)陰極上氫離子得電子，陽(yáng)極上氯離子失電子，則電極方程式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；
故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；
②電解CuSO₄溶液時(shí)陰極上氫離子得電子，陽(yáng)極上氫氧根離子失電子，則電解方程式為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電極反應(yīng)式書寫，根據(jù)正負(fù)極上得失電子書寫電極反應(yīng)式，注意要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，注意：酸性電解質(zhì)溶液中不能氫氧根離子、堿性電解質(zhì)溶液中不能生成氫離子，為易錯(cuò)點(diǎn)．