Question

航天技術上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環境等優點．氫-氧燃料電池有酸式、堿式和非水種，它們放電時的電池總反應方程式均可表示為：2H₂+O₂=2H₂0．
（1）酸式氫-氧燃料電池中的電解質是酸，其負極反應可表示為：2H₂-4e^-=4H⁺，其正極反應表示為

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

；
（2）堿式氫-氧燃料電池中的電解質是堿，其正極反應表示為：O₂+2H₂0+4e^-=40H^-，其負極反應可表示為

2H₂+40H^-4e^-=4H₂O

；
（3）非水電解質是摻雜氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（ZrO₂）晶體，在熔融狀態下能傳導O^2-，其負極反應可表示為：2H₂+2O^2--4e^-=2H₂0，其正極反應表示為

O₂+4e^-=2O^2-

．
（4）非水電解質是摻雜K₂CO₃晶體，在熔融狀態下能傳導CO₃^2-，其正極反應可表示為：O₂+2CO₂+4e^-=2C0₃^2-，其負極反應表示為

2H₂+2CO₃^2--4e^-=2H₂O+2CO₂

．

Answer 1

分析：（1）酸式氫-氧燃料電池中，正極發生還原反應生成H₂O，可用總反應式減負極反應可到正極反應式；
（2）堿式氫-氧燃料電池中，負極發生氧化反應，可用總反應式減正極反應得到負極反應式；
（3）正極發生還原反應，O₂得電子生成O^2-；
（4）負極發生氧化反應，H₂得電子，生成物為H₂O和CO₂．

解答：解：（1）酸式氫-氧燃料電池中，正極發生還原反應生成H₂O，總反應式減負極反應可到正極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）堿式氫-氧燃料電池中，負極發生氧化反應，總反應式減正極反應得到負極反應式為2H₂+40H^-4e^-=4H₂O，
故答案為：2H₂+40H^-4e^-=4H₂O；
（3）正極發生還原反應，O₂得電子生成O^2-，電極反應式為O₂+4e^-=2O^2-，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-； 
（4）負極發生氧化反應，H₂得電子，生成物為H₂O和CO₂，電極反應式為2H₂+2CO₃^2--4e^-=2H₂O+2CO₂，
故答案為：2H₂+2CO₃^2--4e^-=2H₂O+2CO₂．

點評：本題考查電極反應式的書寫，題目難度中等，書寫電極反應式時，可根據電極反應物判斷所發生的反應，注意電解質的類型，此為解答該題的關鍵．