Question

2．近年來，山東省大力發展以太陽能、風能為代表的新能源．試完成下列問題．
（1）現在電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，如圖1所示，這是一種典型的可充電電池，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O．
則電池放電時，溶液的pH會增大（填“增大”或“減小”），寫出負極反應式為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，充電時，鉛蓄電池的負極應與充電器電源的負極相連．

（2）為體現節能減排的理念，中國研制出了新型燃料電池汽車，該車裝有“綠色心臟”一一質子交換膜燃料電池．圖2是某種質子交換膜燃料電池原理示意圖．該電池的正極是b（填“a”或“b”，下同）極，工作過程中，質子（H⁺）透過質子交換膜移動到b極．寫出該電池的負極反應式為：H₂-2e^-=2H⁺．

Answer 1

分析 （1）放電時為原電池，根據總反應判斷溶液的pH變化；負極上鉛失電子發生氧化會反應；充電時，鉛蓄電池的負極應與充電器電源的負極相連；
（2）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負極；質子（H⁺）透過質子交換膜移動到正極；氫氣在負極失電子生成氫離子．

解答 解：（1）放電時，該裝置是原電池，反應過程中消耗氫離子，所以溶液的pH會增大，負極上鉛失電子發生氧化會反應，電極反應式為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，充電時，鉛蓄電池的負極應與充電器電源的負極相連，
故答案為：增大；Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄；負；
（2）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負極，則該電池的正極是b極；質子（H⁺）透過質子交換膜移動到正極即b極；氫氣在負極失電子生成氫離子，則負極的電極反應式為：H₂-2e^-=2H⁺；
故答案為：b；b；H₂-2e^-=2H⁺．

點評 本題考查了原電池和電解質的工作原理以及電極反應式的書寫和離子的流向知識，明確原電池正負極的判斷方法、電極反應式是解本題關鍵，難度中等．