11.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:2H2+O2===2H2O.试回答下列问题:

(1)若电解质溶液为KOH溶液,构成燃料电池,则:

①负极反应式为________________,

②正极反应式为________________,

③工作一段时间后,溶液pH________(填“增大”或“减小”或“不变”).

(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质,则:

①负极反应式为________________,

②正极反应式为________________,

③工作一段时间后,溶液pH________(填“增大”或“减小”或“不变”).

(3)如把H2改为甲烷,KOH作电解质,则正极反应式为____________________.

解析:(1)电解质为KOH溶液时,溶液呈碱性,负极反应中H2生成H+,而H+不能与OH共存;另外正极反应中O2在碱性溶液中只能生成OH.

负极反应:2H2+4OH-4e===4H2O

正极反应:O2+2H2O+4e===4OH,方程式为:2H2+O2===2H2O,所以工作一段时间后,溶液的pH减小.

(2)电解质为H2SO4时,溶液呈酸性,负极反应中H2生成H+,H+能与硫酸根离子共存;另外正极反应中O2在酸性溶液里只能生成水.

负极反应:2H2-4e===4H+

正极反应:O2+4H++4e===2H2O,同样总反应为2H2+O2===2H2O,工作一段时间后,溶液pH增大.

(3)电解质为KOH溶液,正极上反应的物质是O2,所以H2O必须写入反应式中,O2生成OH.

正极反应:O2+2H2O+4e===4OH

答案: (1)①2H2+4OH-4e===4H2O  ②O2+2H2O+4e===4OH ③减小

(2)①2H2-4e===4H+  ②O2+4H++4e===2H2O ③增大

(3)O2+2H2O+4e===4OH

 0  8258  8266  8272  8276  8282  8284  8288  8294  8296  8302  8308  8312  8314  8318  8324  8326  8332  8336  8338  8342  8344  8348  8350  8352  8353  8354  8356  8357  8358  8360  8362  8366  8368  8372  8374  8378  8384  8386  8392  8396  8398  8402  8408  8414  8416  8422  8426  8428  8434  8438  8444  8452  447348 

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