Question

4．氫氧燃料電池是一種高效、低污染的新型電池，主要用于航天領域．它的電極材料一般為活性電極，具有很強的催化活性，如鉑電極、活性炭電極等．該電池氫氣為燃料，氧氣為氧化劑，可用酸性電解質（如稀H₂SO₄），也可用堿性電解質（如KOH）．
當用酸性電解質時，電極反應為：
正極：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，
負極：2H₂-4e^-=4H⁺，
總反應：2H₂+O₂=2H₂O．
當用堿性電解質時，電極反應式為：
正極：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，
負極：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，
總反應：2H₂+O₂=2H₂O．

Answer 1

分析 氫氧燃料電池工作時，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，注意堿性電解質的條件下，負極產物是氫離子，正極產物是氫氧根離子，在酸性環(huán)境下，負極產物是氫離子，正極產物是水，總反應是氫氣和氧氣生成水的方程式．

解答 解：氫氧燃料電池工作時，氫氣為燃料，負極燃料氫氣發(fā)生氧化反應，正極是氧氣發(fā)生還原反應，氧氣是氧化劑，堿性氫氧燃料電池工作時，在負極上通入氫氣，發(fā)生氧化反應，電極反應式為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，在正極上通入氧氣，發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，
總反應為2H₂+O₂=2H₂O，在酸性環(huán)境下，負極上通入氫氣，發(fā)生氧化反應，電極反應式為2H₂-4e^-=4H⁺，在正極上通入氧氣，發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4H⁺+4e-=2H₂O，總反應是氫氣和氧氣燃燒的方程式2H₂+O₂=2H₂O，故答案為：氫氣；氧氣；酸、堿；KOH；O₂+2H₂O+4e-=4OH^-；2H₂-4e^-=4H⁺；2H₂+O₂=2H₂O；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e-=4OH^-；2H₂+O₂=2H₂O．

點評 本題考查原電池的工作原理知識，題目難度不大，注意電解質環(huán)境以及電極反應式的書寫是關鍵．