Question

12．如圖為氫氧燃料電池裝置示意圖．
（1）該裝置是利用反應(yīng) 2H₂+O₂═2H₂O 設(shè)計(jì)而成的，該反應(yīng)能
設(shè)計(jì)成電池的原因是該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，并且反應(yīng)放熱．
（2）該電池的正極反應(yīng)物是氧氣，判斷依據(jù)是氧氣中氧元素化合價(jià)為0，降低為H₂O中的-2價(jià)，得電子，做正極反應(yīng)物．
（3）下列關(guān)于裝置描述不正確的是：b、d
a．導(dǎo)線是電子導(dǎo)體
b．該裝置需要點(diǎn)燃才能產(chǎn)生電流
c．Pt電極主要作用是提供得失電子的場(chǎng)所
d．電子從通氧氣一級(jí)沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到通氫氣一級(jí)
（4）該裝置是如何形成電流的？請(qǐng)進(jìn)行完整說明：氫氣在負(fù)極上失去電子生成氫離子，電子沿導(dǎo)電流向正極，氧氣在正極上得到電子生成氫氧根離子，氫氧化鉀溶液傳導(dǎo)離子，形成閉合回路，形成電流．

Answer 1

分析 氫氧燃料電池中，氫氣易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入氫氣的電極是負(fù)極，氧氣易得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入氧氣的電極是正極；
當(dāng)電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀時(shí)，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；當(dāng)電解質(zhì)溶液是酸時(shí)，負(fù)極上氫氣生成氫離子，正極上氧氣和氫離子反應(yīng)生成水，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）因?yàn)?H₂+O₂═2H₂O 為氧化還原反應(yīng)，并且反應(yīng)放熱，所以該反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，
故答案為：該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，并且反應(yīng)放熱；
（2）氫氧燃料電池中，氧氣中氧元素化合價(jià)為0，降低為H₂O中的-2價(jià)，得電子，做正極反應(yīng)物，所以通入氧氣的電極是正極，
故答案為：氧氣；氧氣中氧元素化合價(jià)為0，降低為H₂O中的-2價(jià)，得電子，做正極反應(yīng)物；
（3）a．電子由負(fù)極沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到正極，所以導(dǎo)線是電子導(dǎo)體，故正確；
b．氫氧燃料電池裝置不需要條件就能產(chǎn)生電流，故錯(cuò)誤；
c．負(fù)極Pt電極失電子，正極Pt電極得電子，所以Pt電極主要作用是提供得失電子的場(chǎng)所，故正確；
d．電子從通氫氣氣的負(fù)極沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到通氧氣的正級(jí)，故錯(cuò)誤；
故選：b、d；
（4）氫氧燃料電池中氫氣在負(fù)極上失去電子生成氫離子，電子沿導(dǎo)電流向正極，氧氣在正極上得到電子生成氫氧根離子，氫氧化鉀溶液傳導(dǎo)離子，形成閉合回路，形成電流，
故答案為：氫氣在負(fù)極上失去電子生成氫離子，電子沿導(dǎo)電流向正極，氧氣在正極上得到電子生成氫氧根離子，氫氧化鉀溶液傳導(dǎo)離子，形成閉合回路，形成電流．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池，正負(fù)極的判斷以及原電池原理，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累．