如下图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试回答下列问题:(
题型:不详难度:来源:
如下图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试回答下列问题:
(1)酸式电池的电极反应:负极_______________,正极______________;电池总反应:________________; 电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)碱式电池的电极反应:负极_________________,正极_________________;电池总反应:______________;电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。 |
答案
(1)2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 2H2+O2=2H2O 变大 (2)2H2-4e-+4OH-=4H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 2H2+O2=2H2O 变小 |
解析
(1)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在;酸性条件下与H+结合生成H2O。负极上,H2失电子变为H+,H+进入电解质溶液。电池总反应为H2和O2生成水的反应,由于有水生成,溶液将逐渐变稀,故pH增大。 (2)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,碱性条件下与H2O分子结合生成OH-;负极上,H2失去电子变为H+,碱性条件下H+不能大量存在,与OH-结合生成水。电池总反应也是H2和O2生成水的反应。同样,由于有水生成,c(OH-)变小,pH变小。 |
举一反三
铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为: Pb+PbO2+4H++2SO42—2PbSO4+2H2O 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原): 放电时:正极的电极反应式是______________________________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。 |
观察下列几个装置示意图,有关叙述错误的是( )
A.装置①中烧杯内中加入黄色的K3[Fe(CN)6]溶液,一段时间后看不到Fe电极附近有蓝色沉淀生成,该装置可看作金属的析氢腐蚀 | B.装置②盐桥中的Cl—向硫酸铜溶液移动 | C.装置③中外电路电流方向:b极 →a极 | D.装置④中阳极反应:2 Cl——2e- = Cl2 ↑ |
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液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.b极发生氧化反应 | B.a极的反应式:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O | C.放电时,电流从a极经过负载流向b极 | D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 |
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某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是( )
A.银片为负极,发生的反应为:Ag++e-= Ag | B.进行实验时,琼脂中K+移向Mg(NO3)2溶液 | C.用稀硫酸代替AgNO3溶液,可形成原电池 | D.取出盐桥,电流表依然有偏转 |
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下图是一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)。电池总反应为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,下列说法不正确的是
A.a极为电池的负极 B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极 C.电池正极的电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O D.电池工作时,1 mol二甲醚被氧化时就有6 mol电子转移 |
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