Question

氫氧燃料電池是將H₂通入負極，O₂通入正極而發生電池反應的，其能量轉換率高．
（1）若電解質溶液為KOH溶液，其正極反應為

 

，負極反應為

 

；
（2）若電解質溶液為H₂SO₄，其正極反應為

 

，負極反應為

 

；若反應過程中轉移了2mol電子，可產生水的質量為

 

g．

Answer 1

考點：化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：（1）若電解質溶液為KOH溶液時，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子；
（2）酸性條件下，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，負極上氫氣失電子生成氫離子，根據轉移電子和水之間關系式計算．

解答： 解：（1）若電解質溶液為KOH溶液時，正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，電極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
（2）酸性條件下，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應式為H₂-2e^-=2H⁺，電池反應式為O₂+2H₂=H₂O，
設生成水的質量為x，
O₂+2H₂=2H₂O 轉移電子
          36g    4mol
          x      2mol
36g：4mol=x：2mol
x=

36g×2mol

4mol

=18g，
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；H₂-2e^-=2H⁺；18．

點評：本題考查電極反應式的書寫，為考試熱點，注意電解質溶液酸堿性對電極反應式的影響，書寫電極反應式一定要結合電解質溶液酸堿性，為易錯點．