(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式,并指出各电极和介质溶液的pH的变化,若电解质溶
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(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式,并指出各电极和介质溶液的pH的变化,若电解质溶液为KOH时又如何? |
答案
若电解质为盐酸时: 负极:2H2-4e—=4H+ pH变小 正极:O2+4H++4e—=2H2O pH变大 结论:溶液被稀释,pH变大。 若电解质为KOH时: 负极:2H2-4e—+4OH-=4H2O pH变小 正极:O2+2H2O+4e=4OH- pH变大 结论:溶液被稀释,pH变小。 |
解析
在负极氢气失去电子,发生氧化反应;在正极氧气得到电子,发生还原反应。若消耗H+,则pH增大;若消耗OH-,则pH减小;若生成OH-,则pH增大;若生成H+,则pH减小。若稀释酸溶液,则pH增大;若稀释碱溶液,则pH减小。 |
举一反三
不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为E)如下图所示,试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点.并回答下列问题。 1至19号元素气态原子失去最外层一个电子所需能量: ⑴同主族内不同元素的E值变化的特点是:________________。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的________________________变化规律。 ⑵同周期内,随原子序数增大,E值增大,但个别元素的E值出现反常现象,试预测下列关系式中正确的是_________________________(填写编号,多选倒扣) ①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒) ③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒) ⑶估计1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围:________<E<________。 ⑷10号元素E值较大的原因是_______________________________。 |
将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中,向两极分别通入甲烷和氧气,即构成甲烷燃料电池,已知通入甲烷的一极,其电极反应为CH4+10OH--8e-====+7H2O;通入氧气的另一极,其电极反应式是2O2+4H2O+8e-====8OH-,下列叙述正确的是( )A.通入甲烷的电极为正极 | B.正极发生氧化反应 | C.该电池使用一段时间后应补充氢氧化钾 | D.燃料电池工作时,溶液中的阴离子向正极移动 |
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镍镉(Ni-Cd)可充电电池可以发生如下反应: Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可见,该电池的负极材料是( )A.Cd | B.NiO(OH) | C.Cd(OH)2 | D.Ni(OH)2 |
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对下列各溶液进行电解,通电一段时间后,溶液颜色不会发生显著改变的是( )A.以石墨为电极,电解含甲基橙的0.1 mol·L-1硫酸溶液 | B.以铜为电极,电解1 mol·L-1硫酸溶液 | C.以石墨为电极,电解含酚酞的饱和食盐水 | D.以石墨为电极,电解1 mol·L-1溴化钾溶液 |
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(6分)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
铅蓄电池示意图 Pb+PbO2+4H++22PbSO4+2H2O 请完成下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原): (1)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。 (2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按右图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成 _____________________、B电极上生成_____________________,此时铅蓄电池的正负极的极性将__________________________________。 |
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