Question

20．如图所示为根据反应2H₂+O₂═2H₂O设计的氢氧燃料电池．

（1）反应2H₂+O₂═2H₂O能设计成电池的原因是该反应属于氧化还原反应，并且反应放热．
（2）根据装置图1回答：
①负极材料：多孔石墨棒，负极反应物：H₂．
②正极上发生的电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
③KOH溶液的作用：传导离子，形成闭合回路，形成电流，
（3）完整说明该装置是如何形成电流的：氢气在负极上失去电子生成氢离子，电子沿导电流向正极，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，氢氧化钾溶液传导离子，形成闭合回路，形成电流．

Answer 1

分析 根据发生氧化还原反应的放热反应能设计成原电池判断；氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的电极是负极，氧气易得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极是正极；氢氧燃料电池中氢气在负极上失去电子生成氢离子，电子沿导电流向正极，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，氢氧化钾溶液传导离子，形成闭合回路，形成电流，据此分析解答．

解答 解：（1）因为2H₂+O₂═2H₂O 为氧化还原反应，并且反应放热，所以该反应能设计成原电池，
故答案为：该反应属于氧化还原反应，并且反应放热；
（2）①氢氧燃料电池中，H₂中H元素化合价为0，升高为H₂O中的+1价，失电子，做负极反应物，所以负极材料为多孔石墨棒，负极反应物是H₂，
故答案为：多孔石墨棒；H₂；
②氢氧燃料电池中氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③氢氧化钾溶液的作用为传导离子，形成闭合回路，形成电流，故答案为：传导离子，形成闭合回路，形成电流；
（3）氢氧燃料电池中氢气在负极上失去电子生成氢离子，电子沿导电流向正极，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，氢氧化钾溶液传导离子，形成闭合回路，形成电流，
故答案为：氢气在负极上失去电子生成氢离子，电子沿导电流向正极，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，氢氧化钾溶液传导离子，形成闭合回路，形成电流．

点评 本题考查了燃料电池，正负极的判断以及原电池原理，难度不大，注意基础知识的积累．