Question

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．
（1）a是

 

极；b是

 

极．电极反应式分别为

 

、

 

；
（2）若用酸性电解质时，电极反应为：
负极：

 

正极：

 

总反应式：

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）氢氧燃料电池中，原电池工作时，氢氧燃料电池的总反应为2H₂+O₂=2H₂O；通入氢气的一极a为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极b为原电池的正极，发生还原反应；
（2）为电解质溶液呈酸性，则负极上生成H⁺，正极上生成水，原电池工作时，氢氧燃料电池的总反应为2H₂+O₂=2H₂O，以此解答．

解答： 解：（1）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，由于电解质溶液呈碱性，则负极电极反应式为2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O（或H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O），正极电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：负；正；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O（或H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O）；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）酸性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子生成氢离子，电极方程式为H₂-2e^-=2H⁺，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，正极电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，氢氧燃料电池的总反应为2H₂+O₂=2H₂O，
故答案为：H₂-2e^-=2H⁺；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；2H₂+O₂=2H₂O．

点评：本题考查了原电池原理，涉及电极反应式的书写，根据正负极上得失电子再结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式，电解质溶液酸碱性不同，其电极反应式不同，为易错点．