Question

某原電池中，電解質(zhì)溶液為KOH（aq），分別向負極通入C₂H₄或Al（g），分別向正極通入O₂或Cl₂．試完成下列問題：
（1）當分別通入C₂H₄和O₂時：①正極反應：

 

；�、谪摌O反應：

 

；③電池總反應：

 

；
④溶液pH的變化：

 

（填“增大”“減小”或“不變”，下同）．
（2）當分別通入Al（g）和Cl₂時：
①正極反應：

 

；�、谪摌O反應：

 

；③電池總反應：

 

；�、苋芤簆H的變化：

 

．

Answer 1

考點：化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：堿性燃料電池，具有還原性的燃料為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，具有氧化性的物質(zhì)為原電池的正極，發(fā)生還原反應，原電池工作時，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；根據(jù)電極反應判斷溶液pH的變化．

解答： 解：（1）燃料電池中通入C₂H₄的一極為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，堿性溶液中負極反應為：C₂H₄-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+10H₂O；通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，堿性溶液中正極反應為：3O₂+12e^-+6H₂O=12OH^-，電池總反應為C₂H₄+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+4H₂O，反應消耗氫氧根離子，所以溶液pH減小，
故答案為：3O₂+12e^-+6H₂O=12OH^-；C₂H₄-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+10H₂O；C₂H₄+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+4H₂O；減�。�
（2）當分別通入Al（g）和Cl₂時，通入氯氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，其電極反應式為：3Cl₂+6e^-=6Cl^-；Al為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，堿性溶液中負極反應為：2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；電池總反應為3Cl₂+2Al+8OH^-=6Cl^-+2AlO₂^-+4H₂O，反應消耗氫氧根離子，溶液氫氧根離子離子濃度降低，pH減小，
故答案為：3Cl₂-6e^-=6Cl^-；2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；3Cl₂+2Al+8OH^-=6Cl^-+2AlO₂^-+4H₂O；減小．

點評：本題考查燃料電池的工作原理，題目難度不大，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，電極反應不同，此為易錯點．