Question

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)化学电池是将______________能转化为_____________能的装置。

(2)下列化学电池不易造成环境污染的是(    )

A.锂电池            B.锌锰电池            C.镍镉电池         D.氢氧燃料电池

(3)如下图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为H₂SO₄时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试完成下列问题：

                           氢氧燃料电池示意图

①酸式电池的电极反应：负极_________，正极___________；电池总反应：__________；电解质溶液pH的变化_____________(填“变大”“变小”或“不变”)。

②碱式电池的电极反应：负极__________，正极____________；电池总反应：___________；电解质溶液pH的变化______________(填“变大”“变小”或“不变”)。

Answer 1

(1)化学  电

(2)D

(3)①2H₂-4e^-4H⁺     O₂+4e^-+4H⁺2H₂O       2H₂+O₂2H₂O   变大 

②2H₂+4OH^--4e^-4H₂O  O₂+2H₂O+4e^-4OH^-  2H₂+O₂2H₂O  变小

解析：(1)正极上，O₂得电子变为O^2-，溶液中O^2-不能单独存在，酸性条件下与H⁺结合生成H₂O。负极上，H₂失电子变为H⁺，H⁺进入电解质溶液，电池总反应为H₂在O₂中燃烧的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH增大。

(2)正极上，O₂得电子变为O^2-，溶液中O^2-不能单独存在，碱性条件下与H₂O分子结合生成OH^-；负极上H₂失去电子变为H⁺，碱性条件下H⁺不能大量存在，与OH^-结合生成水。电池总反应也是H₂在O₂中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH^-)变小,pH变小。