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：

O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O

；放电一段时间后电解质溶液的pH将

变大

（填“变大、变小、不变”）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：

2H₂+4OH--4e-=4H₂O

．

Answer 1

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，根据溶液中氢离子浓度的变化判断溶液PH值的变化．

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，所以电极反应式为2H₂-4e^-═4H⁺
②氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质硫酸的量不变，所以导致溶液的浓度降低，所以溶液的PH值增大．
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；变大．
（2）①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，所以电极反应式为2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．
②氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．

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．