Question

航天技術上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點．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式可表示為2H₂+O₂=2H₂O．酸式燃料電池的電解質是酸，其負極反應可表示為：2H₂-4e^-=4H⁺，則其正極反應式可表示為：

O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O

；放電一段時間后電解質溶液的pH將

變大

（填“變大、變小、不變”）堿式氫-氧燃料電池中的電解質是堿，其正極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，則其負極反應可表示為：

2H₂+4OH--4e-=4H₂O

．

Answer 1

分析：根據反應2H₂+O₂=2H₂O可知，反應中氫氣失電子被氧化，應在負極上的反應，氧氣得電子被還原，應在正極上的反應，根據得失電子及反應類型寫出相應的電極反應式，根據溶液中氫離子濃度的變化判斷溶液PH值的變化．

解答：解：（1）該反應中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，所以電極反應式為2H₂-4e^-═4H⁺
②氧氣得電子被還原，氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水，所以電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
③隨著反應的進行，生成的水越來越多，溶質硫酸的量不變，所以導致溶液的濃度降低，所以溶液的PH值增大．
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；變大．
（2）①該反應中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，氫離子和溶液中的氫氧根離子生成水，所以電極反應式為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．
②氧氣得電子被還原，氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，所以電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．

點評：本題考查了原電池原理和電極反應式的書寫，難度不大，要注意的是寫電極反應式要結合電解質溶液，如果電解質溶液不同，即使原料相同，電極反應式也不同，如氫氧燃料電池，當電解質為酸或堿，電極反應式不同．