Question

2．某課外興趣小組欲利用如圖所示裝置自制氫氧燃料電池．
（1）按下開關S₁，接通電源，電解約半分鐘，多孔碳棒上產生明顯的氣泡．此時該裝置中發生的總反應為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑
（2）斷開開關S₁，按下開關S₂，可觀察到小燈泡發光．此時負極的電極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O．

Answer 1

分析 （1）按下開關S₁，形成電解氫氧化鈉的電解池，電解水；
（2）斷開開關S₁，按下開關S₂，形成氫氧燃料電池，在電池的負極上燃料發生失電子的氧化反應．

解答 解：（1）按下開關S₁，形成電解氫氧化鈉的電解池，電解水，陽極上產生氧氣，陰極上產生氫氣，電解方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；
故答案為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；
（2）斷開開關S₁，按下開關S₂，形成氫氧燃料電池，有電流產生，所以會看到小燈泡發光，碳棒C₁上產生的氧氣作正極，碳棒C₂上產生的氫氣做負極，電極反應為：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，
故答案為：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O．

點評 本題考查學生原電池、燃料電池的工作原理知識，明確電解池中陰陽極上離子的放電順序和電極反應式的書寫是關鍵，難度中等．