Question

【題目】宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型化學電池，其結構如圖所示，A、B是多孔性碳制成的兩個電極。

（1）該燃料電池的正極是 （填“A”或“B”），若電解質溶液為KOH溶液，則負極的電極反應式為 ；一段時間后，溶液的pH會 （填“變大”“變小”或“不變”）。

（2）若電解質溶液為硫酸，則正極的反應式為 。

（3）若用該氫氧燃料電池作電源電解氯化鈉溶液和硫酸銅溶液，裝置如圖所示，則鐵電極上產生的氣體為 （填化學式）；一段時間后，銅電極的質量減少6.4g，則甲池中石墨電極上產生氣體的物質的量為 。

Answer 1

【答案】（1）A；H2+2OH—-2e-=2H2O；變小

（2）O2+4H++4e-=2H2O

（3）H2；0.1mol

【解析】

試題分析：（1）氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負極，通入氧氣的一極為原電池的正極，該燃料電池的正極是A；由于電解質溶液呈堿性，則負極電極反應式為2H2-4e-+4OH-=4H2O；一段時間后，水的質量增大，堿溶液濃度減小，pH會減小；（2）若電解質溶液為硫酸，則正極的反應式為O2+4H++4e-=2H2O；（3）鐵與負極相連，鐵做陰極發生還原反應，電極反應為，鐵電極上產生的氣體為H2；，銅電極連接電源的正極，銅為陽極，電極反應為，質量減少6.4g，轉移電子0.2mol，甲池中石墨電極上的反應為，根據電子守恒，產生氣體的物質的量為0.1mol。