Question

（1）阿波羅宇宙飛船使用的是堿性氫氧燃料電池，負極貯存的是氫氣，正極貯存的是氧氣，電解質是NaOH溶液．請寫出該反應發生的電極反應式．
正極：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

；負極：

2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O

；總反應：

2H₂+O₂=2H₂O

．
（2）如圖為直流電源電解稀Na₂SO₄水溶液的裝置．通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液．
①a電極上的電極反應式為

2H⁺+2e^-=H₂↑

；
②在b極附近觀察到的現象是

有氣泡冒出，溶液顯紅色

；
③電解一段時間后，加入適量

H₂O

可以使電解質溶液恢復到原來的濃度．

Answer 1

分析：（1）依據氫氧燃料電池的反應原理分析判斷，氫氣和氧氣反應生成水的氧化還原反應中，負極是氫氣失電子發生氧化反應，正極是氧氣得到電子發生還原反應，注意電解質溶液是堿；
（2）根據電解池的工作原理判斷a為陰極，溶液中的氫離子得到電子發生還原反應，b為陽極溶液中的氫氧根離子失電子發生氧化反應；

解答：解：（1）阿波羅宇宙飛船使用的是堿性氫氧燃料電池，負極貯存的是氫氣，正極貯存的是氧氣，電解質是NaOH溶液，正極電極上是氧氣得到電子發生還原反應電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；負極是氫氣失電子發生氧化反應，電極反應為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；電池的總反應為：2H₂+O₂=2H₂O；
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；2H₂+O₂=2H₂O；
（2）如圖為直流電源電解稀Na₂SO₄水溶液的裝置．通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液；根據電解池的工作原理判斷a為陰極，溶液中的氫離子得到電子發生還原反應，電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑；b為陽極溶液中的氫氧根離子失電子發生氧化反應；4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑；氫氧根離子減少，生成氧氣，促進水的電離，溶液中氫離子濃度增大，附近的石蕊試液變紅色；電解過程是電極的水，恢復原溶液濃度需要加入水；
故答案為：①2H⁺+2e^-=H₂↑； ②有氣泡冒出，溶液顯紅色； ③H₂O．

點評：本題考查了燃料電池的反應原理和電極判斷，電極反應，注意電解質溶液的酸堿性，正確書寫電極反應；電解池的工作原理應用，電極判斷，電極反應書寫，題目難度中等．