Question

【題目】(1)燃料電池是一種高效、環境友好的發電裝置。氫氧燃料電池已用于航天飛機。以氫氧化鉀溶液為電解質溶液的這種電池的負極反應式為________，這種電池在放電使用一段時間后，電解質溶液中的c(OH-)將____（填“增大”“減小”或“不變”）。

(2)如圖是銀鋅原電池裝置的示意圖，以硫酸銅為電解質溶液。回答下列問題：

鋅為____極，該電極上發生_______反應（“氧化”或“還原”），電極反應式為___________，該原電池的總反應離子方程式為_______。

Answer 1

【答案】2H2-4e﹣+4OH﹣=4H2O 減小 負 氧化 Zn-2e-=Zn2＋ Zn+Cu2+=Zn2++Cu

【解析】

(1)通入燃料氫氣的電極為負極，氫氣失去電子變為氫離子，氫離子與溶液中氫氧根離子結合形成水；在正極上氧氣得到電子與水結合形成氫氧根離子；根據總反應方程式和c=計算濃度變化情況；

(2)在銀鋅原電池中，活潑的Zn為負極，失去電子，發生氧化反應；正極上Cu2+得到電子發生還原反應，根據同一閉合回路中電子轉移數目相等，將正、負極電極式相加，可得總反應方程式。

(1)在堿性氫氧燃料電池中，通入氫氣的電極為負極，H2失去電子變為H+，產生的H+結合堿性溶液中OH-生成H2O，故負極的電極反應式為：2H2-4e-+4OH-=4H2O；通入O2的電極為正極，正極上O2得到電子變為OH-，電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-。總反應方程式為2H2+O2=2H2O。根據總反應方程式可知：反應產生了水，對溶液中的溶質起稀釋作用，導致KOH濃度降低，因此反應后溶液中c(OH-)將減小；

(2)在銀鋅原電池中，由于金屬活動性：Zn>Ag，所以Zn為負極，失去電子，發生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+；Ag為正極，正極上溶液中的Cu2+得到電子發生還原反應，正極的電極反應式為Cu2++2e-=Cu，總反應方程式為Zn+Cu2+=Zn2++Cu。