Question

某原電池裝置中盛有濃KOH溶液，若分別向__________(填“正”或“負”，下同)極通入可燃性氣體，向__________極通入O₂，則電路中就有電流通過，電流方向由__________極流向__________極，溶液中OH^－向__________極移動。試完成下列問題：

	可燃性氣體	正極反應	負極反應	電池總反應	pH變化
(1)	H2
(2)	CO
(3)	CH4

 

Answer 1

負　正　正　負　負

	正極反應	負極反應	電池總反應	pH變化
(1)	O2＋4e－＋2H2O =4OH－	H2－2e－＋2OH－=2H2O	2H2＋O2=2H2O	變小
(2)		CO－2e－＋4OH－= CO32—＋2H2O	2CO＋O2＋4OH－=2CO32—＋2H2O	變小
(3)		CH4－8e－＋10OH－= CO32—＋7H2O	CH4＋2O2＋2OH－= CO32—＋3H2O	變小

 

本題設計的是燃料電池，可燃性氣體在負極發生氧化反應，O₂在正極發生還原反應，電子從負極流出，通過導線流向正極，電子流動方向和電流方向正好相反，在電池內部(電解質溶液中)陰離子(OH^－)向負極移動。由于題中給出的燃料電池是堿性介質，因此在書寫電極反應式時要注意到H₂的氧化產物H^＋以及CO和CH₄的氧化產物CO₂與OH^－繼續反應。