题目内容
【题目】（1）根据氧化还原反应2H2+O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是___________。
（2）如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是_____。
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为4OH－-4e-====2H2O+O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（3）根据氢氧燃料电池电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液 | H2SO4溶液 | KOH溶液 |
负极反应 | ______________ | |
正极反应 | ___________ | |
溶液的pH变化 | _____________ |
（4）若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液，则负极反应为_________________________________________。
【答案】 H2 B 2H2-4e-=4H+（或H2-2e-=2H+） O2+2H2O+4e-=4OH- 变小 CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
【解析】（1）根据电池反应式可知在反应中H2被氧化，O2被还原，H2应该在负极上反应，O2应该在正极上反应；正确答案：H2。
（2）燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，所以a电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，A正确；b电极为正极，正极上得电子发生还原反应，B错误；氢氧燃料电池的产物是水，环保无污染，是一种具有应用前景的绿色电源，C正确；氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏电池内的新型发电装置，D正确；正确选项B。
（3）酸性溶液，负极发生氧化反应，电极反应为H2-2e-=2H+，正极发生还原反应，极反应为O2+4H++4e-=2H2O，生成水导致氢离子浓度减少，pH增大，所以H2SO4溶液：负极：H2-2e-=2H+；正极：O2+4H++4e-=2H2O；溶液的pH变化：增大；H2应该在负极上反应，O2应该在正极上反应，正极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；又因为是碱性溶液，不可能有H+参加或生成，故负极的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，生成水导致氢氧根离子的浓度减小，所以溶液的pH减小，所以KOH溶液：负极：H2-2e-+2OH-=2H2O；正极：O2+2H2O+4e-=4OH-；溶液的pH变化：减小；正确答案：2H2-4e-=4H+（或H2-2e-=2H+）；O2+2H2O+4e-=4OH- ； 变小。
（4）如把H2改为甲烷，KOH溶液做电解质，氧气在正极得到电子生成氢氧根离子，则正极为2O2+4H2O+8e-=8OH-，甲烷失电子在碱溶液中反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应在碱溶液中生成碳酸盐，此时不会有CO2放出，负极为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；正确答案：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。
