Question

【題目】如下圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當電解質溶液為硫酸時)和堿式[當電解質溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時]兩種。試回答下列問題：

(1)酸式電池的電極反應：負極______________，正極________________；電池總反應：___________________；電解質溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(2)堿式電池的電極反應：負極______________，正極_____________；電池總反應：________________；電解質溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】(1)2H2－4e－===4H＋ ；O2＋4e－＋4H＋===2H2O ；2H2＋O2===2H2O 變大

(2)2H2－4e－＋4OH－===4H2O ；O2＋4e－＋2H2O===4OH－ ；2H2＋O2===2H2O 變小

【解析】(1)正極上，O2得電子變為O2－，溶液中O2－不能單獨存在，酸性條件下與H＋結合生成H2O；負極上，H2失電子變為H＋，H＋進入電解質溶液。電池總反應為H2和O2生成水的反應，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH增大。

(2)正極上，O2得電子變為O2－，溶液中O2－不能單獨存在，堿性條件下與H2O分子結合生成OH－；負極上，H2失去電子變為H＋，堿性條件下H＋不能大量存在，與OH－結合生成水。電池總反應也是H2和O2生成水的反應。同樣，由于有水生成，c(OH－)變小，pH變小。