Question

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：

 

；
（2）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：

 

（3）铅蓄电池工作时，总的反应式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O由此可以判断①原电池的电极材料：正极为

 

．

Answer 1

考点：常见化学电源的种类及其工作原理

专题：电化学专题

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；根据化合价降低的为正极材料．

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，所以负极电极反应式为2H₂-4e^-═4H⁺，氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以正极电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
（2）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，所以负极电极反应式为2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；
氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以正极电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（3）在反应方程式中，PbO₂中铅的化合价从+4降低到+2，所以正极材料为PbO₂，故答案为：PbO₂．

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．