Question

8．采用如下方法制作碱性氢氧燃料电池．如图A所示：a，b均为多孔石墨棒，其电解质溶液为NaOH，由于使用多孔石墨棒，此时生成的气体中有一部分被石墨棒吸附．然后如图B所示，移走直流电源，在a，b极间连接一个小灯炮，可以看到灯泡发光．请问：
（1）图A中的b极的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，转移0.1mol电子时，b极产生的气体在标准状况下的体积为1.12L．
（2）图B中的a是正极，a极的电极反应式为O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）A装置图是电解池装置，依据电源的正负极分析判断电极，a为阳极；b为阴极；结合电解质溶液是强碱溶液，惰性电极电极氢氧化钠溶液实质电解水，氢氧化钠溶液浓度增大，依据离子放电写出电极反应；
（2）图B是原电池装置，依据电解过程生成气体可知，a电极生成的是氧气；b电极生成的是氢气，说明氢气和氧气再氢氧化钠溶液中形成了燃料电池，氧气一端做正极，氢气一端做负极．

解答 解：（1）A装置图是电解池装置，依据电源的正负极分析判断电极，a为阳极；b为阴极；b是水中的氢离子放电，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，转移0.1mol电子时，b极产生的气体在标准状况下的体积为0.1×$\frac{22.4}{2}$=1.12L，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；1.12L；
（2）图B是原电池装置，依据电解过程生成气体可知，a电极生成的是氧气；b电极生成的是氢气，说明氢气和氧气再氢氧化钠溶液中形成了燃料电池，氧气一端做正极，氢气一端做负极；电流方向从正极流向负极，即a→b，此时的电流方向是顺时针，a电极是正极，电极反应式为O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：正极；O₂+2 H₂O+4e^-=4OH^-．

点评 本题考查了电解池、原电池的原理应用，电子守恒的计算应用，电极判断，电极名称，电极反应的分析判断是解题关键，题目较简单．