Question

11．（1）美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源．氫氧燃料電池的突出優點是把化學能直接轉化為電能，而不經過熱能中間形成，發生的反應為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;KOH\;}}{\;}$2H₂O，負極通的應是H₂，負極反應式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
（2）如把KOH改為稀硫酸作導電物質，則正極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，反應后溶液中的PH有何變化？PH增大．（填增大、減小、不變）
（3）如把H₂改為CH₃OH，KOH作導電物質，則負極反應式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）氫氧燃料堿性電池中，負極上燃料失電子和氫氧根離子反應生成水，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子；
（2）氫氧燃料酸性電池中，負極上燃料失電子生成氫離子，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水；
（3）CH₃OH燃料堿性電池中，負極上CH₃OH失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水．

解答 解：（1）氫氧燃料堿性電池中，負極上燃料失電子和氫氧根離子反應生成水，負極反應為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4 OH^-，故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
 （2）氫氧燃料酸性電池中，負極上燃料失電子生成氫離子，電極反應式為H₂-2e^-=2H⁺，正極上氧氣得電子，電極反應式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，反應生成水溶液濃度變稀，所以反應后溶液中的PH變大，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；增大；
（3）CH₃OH燃料堿性電池中，負極上CH₃OH失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．

點評 本題考查了電極反應式書寫，根據正負極上得失電子書寫電極反應式，注意要結合電解質溶液酸堿性書寫，注意：酸性電解質溶液中不能氫氧根離子、堿性電解質溶液中不能生成氫離子，為易錯點．