Question

【題目】圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，回答以下問題：

(1)下列敘述不正確的是 ______ 。

A.a電極是負(fù)極

B.b電極的電極反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑

C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源

D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置

(2)若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則電極反應(yīng)式為：a極 _________，b極 ____________；

(3)若電解質(zhì)溶液為稀H2SO4，則電極反應(yīng)式為：a極 __________，b極____________。

Answer 1

【答案】B 2H2-4e－+4OH-=4H2O O2+2H2O+4e－=4OH- 2H2-4e－=4H+ O2+4H++4e－=2H2O

【解析】

(1)在氫氧燃料電池中，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氫氣的電極是負(fù)極，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，通入氧氣的電極是正極；

(2)當(dāng)電解質(zhì)溶液是KOH時(shí)，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；

(3)當(dāng)電解質(zhì)溶液是H2SO4時(shí)，負(fù)極上氫氣生成氫離子，正極上氧氣和氫離子反應(yīng)生成水。

(1)A.在氫氧燃料電池中，H2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，因此通入氫氣的a極為電源的負(fù)極，A正確；

B.在氫氧燃料電池中，通入O2的b極為原電池的正極，正極上O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性來確定其電極反應(yīng)式的書寫，B錯(cuò)誤；

C.氫氧燃料電池的產(chǎn)物是水，環(huán)保無污染，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，C正確；

D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置，D正確；

故合理選項(xiàng)是B；

(2)當(dāng)電解質(zhì)是堿溶液時(shí)，燃料氫氣失電子生成的H+在堿性溶液中不能穩(wěn)定存在，它和OH-反應(yīng)生成H2O，所以負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2-4e-+4OH-=4H2O；正極上O2得電子和水生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-；

(3)負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，若電解質(zhì)溶液是酸，則負(fù)極上氫氣失電子后生成H+，其電極反應(yīng)式為：2H2-4e-=4H+；正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，發(fā)生還原反應(yīng)，故其電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2O。