Question

1．氢氧燃料电池的原理如图所示：回答下列问题
（1）反应时电子从a极流出（填a 或b ）
（2）若电解质溶液为H₂SO₄溶液，则正极的电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，电池工作一段时间后，电解质溶液的酸性将会减弱（填“增强”、“减弱”或“不变”）
（3）若电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．
（4）电池工作时若转移4mol电子，则理论上需通入标况下的氢气44.8L．

Answer 1

分析 氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，溶液的酸碱性不同，电极反应式不同，酸性溶液中负极反应为：2H₂-4e^-=4H⁺，正极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；碱性溶液中负极反应为2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，正极反应为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，电池总反应都为2H₂+O₂=2H₂O，可根据溶液氢离子或氢氧根离子浓度的变化判断溶液的酸碱性的变化情况．

解答 解：（1）氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，是电子流出的电极，所以反应时电子从a极流出，故答案为：a；
（2）若电解质溶液为H₂SO₄溶液，则正极的电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；电池工作一段时间后，电解质溶液的氢离子被消耗，所以酸性将会减弱；故答案为：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；减弱；
（3）若电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O； 故答案为：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O；
（4）电池工作时若转移4mol电子，根据电极反应：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O或是H₂-2e^-=2H⁺，；则理论上需通入标况下的氢气2mol，体积是44.8 L，故答案为：44.8．

点评 本题考查氢氧燃料电池的工作原理，题目难度不大在，注意电解质溶液的酸碱性不同，电极反应不同，此为易错点