Question

【題目】氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示。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】2H2－4e－===4H＋ O2＋4e－＋4H＋===2H2O 2H2＋O2===2H2O 變大 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 2H2＋O2===2H2O 變小

【解析】

氫氧燃料電池， H2化合價升高，失電子，做電池的負極，O2化合價降低，得電子，做電池的正極；電解質溶液不同，產生的離子不同。

(1)酸式電池，則H2化合價升高生成H＋，電極反應式：負極，2H2－4e－===4H＋；正極，O2＋4e－＋4H＋===2H2O；總反應式為正負極得失電子數相等時相加，即2H2＋O2===2H2O；生成的產物為水，溶液中的c(H＋)減小，pH增大；(2)堿式電池，H2化合價升高，與溶液中的OH－反應生成水，2H2－4e－＋4OH－===4H2O；正極則生成OH－，為O2＋4e－＋2H2O===4OH－；總反應式：2H2＋O2===2H2O；溶液中的水增多，稀釋原溶液，c（OH－）減小，pH減小。