Question

20．如圖所示為根據(jù)反應(yīng)2H₂+O₂═2H₂O設(shè)計(jì)的氫氧燃料電池．

（1）反應(yīng)2H₂+O₂═2H₂O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）根據(jù)裝置圖1回答：
①負(fù)極材料：多孔石墨棒，負(fù)極反應(yīng)物：H₂．
②正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
③KOH溶液的作用：傳導(dǎo)離子，形成閉合回路，形成電流，
（3）完整說明該裝置是如何形成電流的：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 根據(jù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的放熱反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池判斷；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；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，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）①氫氧燃料電池中，H₂中H元素化合價(jià)為0，升高為H₂O中的+1價(jià)，失電子，做負(fù)極反應(yīng)物，所以負(fù)極材料為多孔石墨棒，負(fù)極反應(yīng)物是H₂，
故答案為：多孔石墨棒；H₂；
②氫氧燃料電池中氧氣在正極上得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③氫氧化鉀溶液的作用為傳導(dǎo)離子，形成閉合回路，形成電流，故答案為：傳導(dǎo)離子，形成閉合回路，形成電流；
（3）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 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)知識的積累．