Question

（1）阿波羅宇宙飛船使用的是堿性氫氧燃料電池，負(fù)極貯存的是氫氣，正極貯存的是氧氣，電解質(zhì)是NaOH溶液．請寫出該反應(yīng)發(fā)生的電極反應(yīng)式．
正極：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

；負(fù)極：

2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O

；總反應(yīng)：

2H₂+O₂=2H₂O

．
（2）如圖為直流電源電解稀Na₂SO₄水溶液的裝置．通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液．
①a電極上的電極反應(yīng)式為

2H⁺+2e^-=H₂↑

；
②在b極附近觀察到的現(xiàn)象是

有氣泡冒出，溶液顯紅色

；
③電解一段時間后，加入適量

H₂O

可以使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原來的濃度．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)氫氧燃料電池的反應(yīng)原理分析判斷，氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的氧化還原反應(yīng)中，負(fù)極是氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，注意電解質(zhì)溶液是堿；
（2）根據(jù)電解池的工作原理判斷a為陰極，溶液中的氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，b為陽極溶液中的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

解答：解：（1）阿波羅宇宙飛船使用的是堿性氫氧燃料電池，負(fù)極貯存的是氫氣，正極貯存的是氧氣，電解質(zhì)是NaOH溶液，正極電極上是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；負(fù)極是氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O；
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；2H₂+O₂=2H₂O；
（2）如圖為直流電源電解稀Na₂SO₄水溶液的裝置．通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液；根據(jù)電解池的工作原理判斷a為陰極，溶液中的氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑；b為陽極溶液中的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑；氫氧根離子減少，生成氧氣，促進(jìn)水的電離，溶液中氫離子濃度增大，附近的石蕊試液變紅色；電解過程是電極的水，恢復(fù)原溶液濃度需要加入水；
故答案為：①2H⁺+2e^-=H₂↑； ②有氣泡冒出，溶液顯紅色； ③H₂O．

點(diǎn)評：本題考查了燃料電池的反應(yīng)原理和電極判斷，電極反應(yīng)，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性，正確書寫電極反應(yīng)；電解池的工作原理應(yīng)用，電極判斷，電極反應(yīng)書寫，題目難度中等．