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    19、质子（H+）交换膜燃料电池（PEMFC）是以氢气和氧气为原料将化学能转化为电能的装置（如图）．利用只允许H+通过的质子交换膜将两极隔开，H2和O2分别在不同电极发生反应，正、负极反应式可表示为：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示电子）．则电池工作时的总反应式可表示为
    2H2+O2=2H2O
    ．该装置中用于导电的电解质溶液是H2SO4溶液（pH=a），则工作一段时间后（不考虑水蒸发，且认为生成的产物在电解质溶液中），溶液pH范围可表示为
    a＜pH＜7
    ．
    分析：分析题中信息得出电池工作的原理是氢气与氧气反应生成水的过程，水增多，使硫酸溶液pH增大．
    解答：解：由题中信息正、负极反应式可表示为：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+可知电池工作原理实质是氢气与氧气结合成水的过程，故化学方程式为2H2+O2=2H2O，该装置中由于水的生成而使硫酸溶液的浓度变小，因此pH值增大，但还是酸溶液，pH一定小于7．
    故答案为：2H2+O2=2H2O；a＜pH＜7；
    点评：酸溶液中加水稀释PH增大，但还是酸溶液，仍然显酸性．碱溶液加水稀释PH减少，但还是碱溶液，仍然显碱性．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中化学 来源： 题型：

    正电子、负质子都是反粒子，它们跟通常说的电子和质子相比较，质量相等但电性相反．科学家设想，在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质--反物质．物质与反物质相遇会产生“湮灭”现象，释放出大量的能量，在能源研究领域中前景可观．
    根据以上信息，甲、乙、丙、丁四位同学做了相应的预测：
    甲：碳原子呈电中性，反碳原子带负电．
    乙：反氢原子是由1个反质子和1个反电子构成的，相对原子质量是1．
    丙：二氧化碳和反二氧化碳都能使燃着的木条熄灭．
    丁：二氧化碳和反二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊．
    （1）你认为反氢原子失去一个反电子后的离子的符号可表示为
    H-
    H-
    ．
    （2）你认为上述四位同学的预测中，一定正确的是
    乙
    乙
    ，一定错误的是
    甲
    甲
    ，可能正确的是
    丙、丁．
    丙、丁．
    ．
    （3）假设存在反二氧化碳，请对可能正确的预测设计实验进行验证，将方案填入下表：
    操作 现象 结论
    把一根燃着的木条伸入盛满反二氧化碳的容器中
    把一根燃着的木条伸入盛满反二氧化碳的容器中
    木条熄灭
    木条熄灭
    		 丙的推测正确
    将反二氧化碳通入澄清石灰水中
    将反二氧化碳通入澄清石灰水中
    澄清石灰水变浑浊
    澄清石灰水变浑浊
    		 丁的推测正确

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    质子（H+）交换膜燃料电池（PEMFC）是以氢气和氧气为原料将化学能转化为电能的装置（如图）．利用只允许H+通过的质子交换膜将两极隔开，H2和O2分别在不同电极发生反应，正、负极反应式可表示为：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示电子）．则电池工作时的总反应式可表示为________．该装置中用于导电的电解质溶液是H2SO4溶液（pH=a），则工作一段时间后（不考虑水蒸发，且认为生成的产物在电解质溶液中），溶液pH范围可表示为________．

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    科目：初中化学 来源：2009年江苏省“化学与可持续发展”化学活动周初中化学调研初赛试卷（解析版） 题型：填空题

    质子（H+）交换膜燃料电池（PEMFC）是以氢气和氧气为原料将化学能转化为电能的装置（如图）．利用只允许H+通过的质子交换膜将两极隔开，H2和O2分别在不同电极发生反应，正、负极反应式可表示为：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示电子）．则电池工作时的总反应式可表示为    ．该装置中用于导电的电解质溶液是H2SO4溶液（pH=a），则工作一段时间后（不考虑水蒸发，且认为生成的产物在电解质溶液中），溶液pH范围可表示为    ．

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    科目：初中化学 来源：2009年江苏省“化学与可持续发展”化学活动周初中化学竞赛初赛试卷（解析版） 题型：填空题

    质子（H+）交换膜燃料电池（PEMFC）是以氢气和氧气为原料将化学能转化为电能的装置（如图）．利用只允许H+通过的质子交换膜将两极隔开，H2和O2分别在不同电极发生反应，正、负极反应式可表示为：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示电子）．则电池工作时的总反应式可表示为    ．该装置中用于导电的电解质溶液是H2SO4溶液（pH=a），则工作一段时间后（不考虑水蒸发，且认为生成的产物在电解质溶液中），溶液pH范围可表示为    ．

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