Question

15．①今有2H₂+O₂$\frac{\underline{\;KOH\;}}{\;}$2H₂O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2H₂-4e+4OH^-=2H₂O 或 H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
②如把KOH溶液改為稀H₂SO₄作導(dǎo)電物質(zhì)，則正極的電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．
①和②中的電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH各有什么變化？（填“變大”“變小”或“不變”）
①中pH變小，②中pH變大．

Answer 1

分析 根據(jù)題給總反應(yīng)式可知，H₂在反應(yīng)中被氧化，應(yīng)從負(fù)極通入，又因?yàn)槭荎OH溶液，不可能生成H⁺，負(fù)極反應(yīng)為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；若把KOH改為稀H₂SO₄作電解質(zhì)，溶液中不可能生成OH^-，故負(fù)極反應(yīng)為H₂-2e^-=2H⁺，正極反應(yīng)為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，以此解答該題．

解答 解：①燃料與氧氣燃燒的總化學(xué)方程式為2H₂+O₂=2H₂O，電解質(zhì)溶液呈堿性，所以H₂在反應(yīng)中被氧化，O₂被還原，H₂應(yīng)在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，O₂在正極反應(yīng)，負(fù)極的電極方程式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案為：2H₂-4e+4OH^-=2H₂O 或 H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
②如把KOH改為用稀H₂SO₄作電解質(zhì)溶液，則負(fù)極的電極方程式為：H₂-2e^-=2H⁺，正極：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；①和②中的電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，實(shí)質(zhì)都是發(fā)生反應(yīng)：2H₂+O₂=2H₂O，水的產(chǎn)生使得酸環(huán)境溶液的pH變大，堿環(huán)境下溶液的pH變小，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；變��；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池工作原理，難度不大，注意依據(jù)原電池的原理應(yīng)用，首先考慮原電池反應(yīng)所依據(jù)的氧化還原反應(yīng)，再考慮產(chǎn)物對(duì)電解質(zhì)溶液的影響．