Question

（1）阿波罗宇宙飞船使用的是碱性氢氧燃料电池，负极贮存的是氢气，正极贮存的是氧气，电解质是NaOH溶液．请写出该反应发生的电极反应式．
正极：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

；负极：

2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O

；总反应：

2H₂+O₂=2H₂O

．
（2）如图为直流电源电解稀Na₂SO₄水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液．
①a电极上的电极反应式为

2H⁺+2e^-=H₂↑

；
②在b极附近观察到的现象是

有气泡冒出，溶液显红色

；
③电解一段时间后，加入适量

H₂O

可以使电解质溶液恢复到原来的浓度．

Answer 1

分析：（1）依据氢氧燃料电池的反应原理分析判断，氢气和氧气反应生成水的氧化还原反应中，负极是氢气失电子发生氧化反应，正极是氧气得到电子发生还原反应，注意电解质溶液是碱；
（2）根据电解池的工作原理判断a为阴极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应，b为阳极溶液中的氢氧根离子失电子发生氧化反应；

解答：解：（1）阿波罗宇宙飞船使用的是碱性氢氧燃料电池，负极贮存的是氢气，正极贮存的是氧气，电解质是NaOH溶液，正极电极上是氧气得到电子发生还原反应电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；负极是氢气失电子发生氧化反应，电极反应为：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；电池的总反应为：2H₂+O₂=2H₂O；
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；2H₂+O₂=2H₂O；
（2）如图为直流电源电解稀Na₂SO₄水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液；根据电解池的工作原理判断a为阴极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑；b为阳极溶液中的氢氧根离子失电子发生氧化反应；4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑；氢氧根离子减少，生成氧气，促进水的电离，溶液中氢离子浓度增大，附近的石蕊试液变红色；电解过程是电极的水，恢复原溶液浓度需要加入水；
故答案为：①2H⁺+2e^-=H₂↑； ②有气泡冒出，溶液显红色； ③H₂O．

点评：本题考查了燃料电池的反应原理和电极判断，电极反应，注意电解质溶液的酸碱性，正确书写电极反应；电解池的工作原理应用，电极判断，电极反应书写，题目难度中等．