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航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点.氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式可表示为2H2+O2=2H2O.酸式燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为:2H2-4e-=4H+,则其正极反应式可表示为:
O2+4H++4e-═2H2O
O2+4H++4e-═2H2O
;放电一段时间后电解质溶液的pH将变大
变大
(填“变大、变小、不变”)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为:2H2+4OH--4e-=4H2O
2H2+4OH--4e-=4H2O
.分析:根据反应2H2+O2=2H2O可知,反应中氢气失电子被氧化,应在负极上的反应,氧气得电子被还原,应在正极上的反应,根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式,根据溶液中氢离子浓度的变化判断溶液PH值的变化.
解答:解:(1)该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,所以电极反应式为2H2-4e-═4H+
②氧气得电子被还原,氧气得电子和溶液中的氢离子生成水,所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O;
③随着反应的进行,生成的水越来越多,溶质硫酸的量不变,所以导致溶液的浓度降低,所以溶液的PH值增大.
故答案为:O2+4H++4e-═2H2O;变大.
(2)①该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O.
②氧气得电子被还原,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-.
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O.
②氧气得电子被还原,氧气得电子和溶液中的氢离子生成水,所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O;
③随着反应的进行,生成的水越来越多,溶质硫酸的量不变,所以导致溶液的浓度降低,所以溶液的PH值增大.
故答案为:O2+4H++4e-═2H2O;变大.
(2)①该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O.
②氧气得电子被还原,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-.
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O.
点评:本题考查了原电池原理和电极反应式的书写,难度不大,要注意的是写电极反应式要结合电解质溶液,如果电解质溶液不同,即使原料相同,电极反应式也不同,如氢氧燃料电池,当电解质为酸或碱,电极反应式不同.
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