Question

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源，其構造如圖所示：a、b兩個極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電．
（1）a是

 

極；b是

 

極．電極反應式分別為

 

、

 

；
（2）若用酸性電解質時，電極反應為：
負極：

 

正極：

 

總反應式：

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）氫氧燃料電池中，原電池工作時，氫氧燃料電池的總反應為2H₂+O₂=2H₂O；通入氫氣的一極a為電源的負極，發(fā)生氧化反應，通入氧氣的一極b為原電池的正極，發(fā)生還原反應；
（2）為電解質溶液呈酸性，則負極上生成H⁺，正極上生成水，原電池工作時，氫氧燃料電池的總反應為2H₂+O₂=2H₂O，以此解答．

解答： 解：（1）氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負極，通入氧氣的一極為原電池的正極，由于電解質溶液呈堿性，則負極電極反應式為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O（或H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O），正極電極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：負；正；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O（或H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O）；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）酸性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子生成氫離子，電極方程式為H₂-2e^-=2H⁺，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，正極電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，氫氧燃料電池的總反應為2H₂+O₂=2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；2H₂+O₂=2H₂O．

點評：本題考查了原電池原理，涉及電極反應式的書寫，根據(jù)正負極上得失電子再結合電解質溶液酸堿性書寫電極反應式，電解質溶液酸堿性不同，其電極反應式不同，為易錯點．