Question

【題目】圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，回答以下問題：

(1)下列敘述不正確的是 ______ 。

A.a電極是負極

B.b電極的電極反應為：4OH--4e-=2H2O+O2↑

C.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源

D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置

(2)若電解質溶液為KOH溶液，則電極反應式為：a極 _________，b極 ____________；

(3)若電解質溶液為稀H2SO4，則電極反應式為：a極 __________，b極____________。

Answer 1

【答案】B 2H2-4e－+4OH-=4H2O O2+2H2O+4e－=4OH- 2H2-4e－=4H+ O2+4H++4e－=2H2O

【解析】

(1)在氫氧燃料電池中，氫氣失電子發生氧化反應，通入氫氣的電極是負極，氧氣得電子發生還原反應，通入氧氣的電極是正極；

(2)當電解質溶液是KOH時，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；

(3)當電解質溶液是H2SO4時，負極上氫氣生成氫離子，正極上氧氣和氫離子反應生成水。

(1)A.在氫氧燃料電池中，H2失電子發生氧化反應，因此通入氫氣的a極為電源的負極，A正確；

B.在氫氧燃料電池中，通入O2的b極為原電池的正極，正極上O2得電子發生還原反應，要結合電解質溶液的酸堿性來確定其電極反應式的書寫，B錯誤；

C.氫氧燃料電池的產物是水，環保無污染，是一種具有應用前景的綠色電源，C正確；

D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏電池內的新型發電裝置，D正確；

故合理選項是B；

(2)當電解質是堿溶液時，燃料氫氣失電子生成的H+在堿性溶液中不能穩定存在，它和OH-反應生成H2O，所以負極上發生的電極反應式為2H2-4e-+4OH-=4H2O；正極上O2得電子和水生成氫氧根離子，電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-；

(3)負極上失電子發生氧化反應，若電解質溶液是酸，則負極上氫氣失電子后生成H+，其電極反應式為：2H2-4e-=4H+；正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，發生還原反應，故其電極反應式為：O2+4H++4e-=2H2O。