Question

4．以Pt為電極，利用2H₂+O₂=2H₂O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池．
（1）若電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄，則電極反應(yīng)式為：負(fù)極2H₂=4H⁺+4e^-、正極O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．
（2）若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則電極反應(yīng)式為：負(fù)極2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-、正極O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

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2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-，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2H₂=4H⁺+4e^-，正極反應(yīng)為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，以此解答該題．

解答 解：根據(jù)反應(yīng)式可知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)，故答案為：H₂；
①如把KOH改為用稀H₂SO₄作電解質(zhì)溶液，則正極：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；負(fù)極的電極方程式為：2H₂=4H⁺+4e^-，故答案為：2H₂=4H⁺+4e^-；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
②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，則正極：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；負(fù)極的電極方程式為2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-，
故答案為：2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評 本題考查原電池的工作原理，題目難度不大，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)物與電解質(zhì)溶液的反應(yīng)．