Question

17．某原電池中，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄，分別向負極通入CO（或CH₄，或H₂S），向正極通入O₂（或Cl₂），完成下列問題：
（1）當分別通入CO和O₂時：
①正極反應(yīng)：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；②負極反應(yīng)：2CO-4e^-+2H₂O=2CO₂↑+4H⁺；③電池總反應(yīng)：O₂+2CO=2CO₂；④電解質(zhì)溶液PH的變化不變（填“增大”“減少”或“不變”，下同）．
（2）當分別通入CH₄和O₂時：
①正極反應(yīng)：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；②負極反應(yīng)：CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；③電池總反應(yīng)：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O；④電解質(zhì)溶液PH的變化增大．

Answer 1

分析 （1）原電池中，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄，分別向負極通入CO，向正極通入元素氧氣，故CO在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳氣體，氧氣在正極得到電子與氫離子結(jié)合生成水，根據(jù)電極反應(yīng)式和總反應(yīng)來判斷；
（2）甲烷燃料電池在硫酸溶液中，生成二氧化碳和水，總反應(yīng)為：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，利用負極電極方程式=總反應(yīng)方程式-正極電極反應(yīng)式可以求得．

解答 解：（1）原電池中，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄，分別向負極通入CO，向正極通入氧氣，故CO在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳氣體，氧氣在正極得到電子與氫離子結(jié)合生成水，故正極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，負極反應(yīng)為：2CO-4e^-+2H₂O=2CO₂↑+4H⁺，總反應(yīng)式為：O₂+2CO=2CO₂，故溶液的pH不變，故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；2CO-4e^-+2H₂O=2CO₂↑+4H⁺；O₂+2CO=2CO₂；不變；
（2）甲烷燃料電池在硫酸溶液中，生成二氧化碳和水，總反應(yīng)為：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，正極電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，用總反應(yīng)方程式-正極電極反應(yīng)式可得，通入甲烷的一極電極反應(yīng)式為：CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺，該電池反應(yīng)產(chǎn)物有水，所以硫酸濃度減小，所以pH增大．
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O；增大．

點評 本題考查了電極反應(yīng)式書寫，注意總反應(yīng)方程式=正極電極反應(yīng)式+負極電極反應(yīng)式，題目難度不大．