Question

【題目】根據(jù)要求，回答下列問題

I.氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的電池總反應均為2H2+O2 = 2H2O。

(1)工作時，電解質溶液中的陰離子移向_______極(填“正”或“負”)。

(2)酸式氫氧燃料電池的電解質溶液是稀硫酸，其正極的電極反應為________。

(3)堿式氫氧燃料電池的電解質溶液是KOH溶液，其負極的電極反應為_______。

II.通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如圖所示，O2-可在固體電解質中自由移動。

(1)NiO電極上發(fā)生的是________反應(填“氧化”或“還原”)。

(2)外電路中，電子是從_________電極流出(填“NiO”或“Pt”)。

(3)Pt電極的電極反應為__________。

Answer 1

【答案】負 O2 +4H+ +4e- = 2H2O H2+2OH--2e-=2H2O或2H2+4OH--4e-=4H2O 氧化 NiO O2 +4e-= 2O2-

【解析】

I．氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為負極，通入氧氣的一極為正極，氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種：若電解質溶液是堿、鹽溶液則負極反應式為：2H2+4OHˉ-4eˉ=4H2O，正極為：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ；若電解質溶液是酸溶液則負極反應式為:2H2-4eˉ=4H+(陽離子)，正極為：O2+4eˉ+4H+=2H2O；它們放電時的電池總反應均為2H2+O2=2H2O，據(jù)此分析解答；

II．如圖所示，該裝置為電解池，NO在NiO電極上轉化為NO2，N元素化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應，NiO電極為陽極，與電源正極相連，電極反應為NO+O2--2e-=NO2，O2在Pt電極上得電子，發(fā)生還原反應轉化為O2-，Pt電極為陰極，與電源負極相連，電極反應為O2+4e-=2O2-，據(jù)此分析解答。

I．(1)工作時為原電池，原電池電解質溶液中的陰離子向負極移動；

(2)根據(jù)分析，酸式氫氧燃料電池正極的電極反應為O2+4H++4e-=2H2O；

(3)根據(jù)分析，堿式氫氧燃料電池的負極的電極反應為H2+2OH--2e-=2H2O或2H2+4OH--4e-=4H2O；

II．(1)根據(jù)分析，NiO電極為陽極，發(fā)生的是氧化反應；

(2)根據(jù)分析，NiO電極為陽極，Pt電極為陰極，電解池外電路中，電子從陽極流向陰極，即從NiO電極流向Pt電極；

(3)根據(jù)分析，Pt電極的電極反應為O2 +4e-= 2O2-。