Question

如圖為氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極材料為疏松多孔石墨棒．當(dāng)氧氣和氫氣分別連續(xù)不斷地從兩極通入燃料電池時(shí)，便可在閉合回路中不斷地產(chǎn)生電流．這被譽(yù)為改變未來世界的十大新科技之一的燃料電池具有無污染、無噪音、高率的特點(diǎn)．試回答下列問題：
（1）圖中通過負(fù)載（負(fù)載是指用電器）的電子流動(dòng)方向

 

（填“向左”或“向右”），負(fù)極發(fā)生

 

反應(yīng)．
（2）寫出氫氧燃料電池工作時(shí)的電極反應(yīng)式負(fù)極：

 

，正極：

 

，
（3）電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)的PH值

 

（填“增大”或“不變”或“減小”）．

Answer 1

考點(diǎn)：常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)燃料電池的工作原理來判斷電子的流向；
（2）在燃料電池中，負(fù)極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)環(huán)境來書寫電極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)負(fù)極區(qū)域的電極反應(yīng)判斷pH的變化．

解答： 解：（1）①根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極上失電子，電子從負(fù)極沿外電路流向正極，所以通過負(fù)載的電子流動(dòng)方向是向右，燃料電池的負(fù)極是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故答案為：向右；氧化；
（2）正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；負(fù)極上失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，所以電極反應(yīng)式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；兩極上的電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)方程式，所以總反應(yīng)方程式為2H₂+O₂═2H₂O，
故答案為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（3）電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，消耗氫氧根離子，所以pH減小，故答案為：減小．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池的工作原理并以原電池為載體考查了電極反應(yīng)方程式的書寫，該題較基礎(chǔ)，難度不大．