Question

7．（1）今有在氫氧化鉀溶液中2H₂+O₂═2H₂O的反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極應(yīng)通H₂，電極反應(yīng)式為正極：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，負(fù)極：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．
（2）如果把氫氧化鉀改為稀硫酸作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式分為：
正極：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O，負(fù)極：H₂+2e^-=2H⁺．
（3）在氫氧化鉀溶液中通入甲烷構(gòu)成燃料電池，負(fù)極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．總反應(yīng)離子方程式CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）該燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水；
（2）該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子；
（3）甲烷燃料堿性電池中，通入甲烷的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極，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，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，在得失電子相同條件下將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式．

解答 解：（1）該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極、通入氧化劑氧氣的電極是正極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，正負(fù)極電極反應(yīng)式分別為 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-、2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，
故答案為：H₂；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；
（2）該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子，則正負(fù)極電極反應(yīng)式為4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O、H₂+2e^-=2H⁺，
故答案為：4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O； H₂+2e^-=2H⁺；
（3）甲烷燃料堿性電池中，通入甲烷的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極，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，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，在得失電子相同條件下將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式，負(fù)極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，電池反應(yīng)式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，為高頻考點(diǎn)也是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)及電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)規(guī)則是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合溶液電解質(zhì)特點(diǎn)書(shū)寫(xiě)，題目難度中等．