Question

14．氢氧燃料电池的结构示意图如图所示，一极通入氢气，另外一极通入氧气；电解质溶液是稀硫酸．（图中：质子交换膜只允许H⁺通过）
（1）b处电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）a处通入的物质是H₂，当转移2mol电子时，标况下a 处物质消耗22.4L；
（3）电池工作时H⁺由负极移向正极（填正、负极）．

Answer 1

分析 氢氧燃料稀硫酸电池中，根据氢离子移动方向可知，b极为正极，正极上通入氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，a极为负极，负极上通入氢气，氢气失电子生成氢离子，据此分析解答．

解答 解：（1）根据以上分析，b极为正极，正极上通入氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）a极为负极，负极上通入H₂，氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H₂-2e^-=2H⁺，所以当转移2mol电子时，标况下a 处物质消耗22.4L，故答案为：H₂；22.4；
（3）电池工作时H⁺由负极移向正极，故答案为：负；正．

点评 本题考查了燃料电池，明确各个电极上发生的反应即可解答，注意电极反应式的书写与溶液酸碱性有关，该燃料电池中，酸性条件下不能生成氢氧根离子，为易错点．