Question

酸性氢氧燃料电池的电解质溶液

见图一 如图所示，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”）．

Answer 1

（1）氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，酸性溶液中负极反应为：2H ₂ -4e ^- =4H ⁺ ，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，酸性溶液中正极反应为：O ₂ +4e ^- +4H ⁺ =2H ₂ O，电池总反应为2H ₂ +O ₂ =2H ₂ O，反应生成水，溶液氢离子浓度降低，pH增大，
故答案为：2H ₂ -4e ^- =4H ⁺ ；O ₂ +4e ^- +4H ⁺ =2H ₂ O；2H ₂ +O ₂ =2H ₂ O；变大；
（2）氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，碱性溶液中负极反应为2H ₂ -4e ^- +4OH ^- =2H ₂ O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，碱性溶液中正极反应为O ₂ +4e ^- +2H ₂ O=4OH ^- ，电池总反应为2H ₂ +O ₂ =2H ₂ O，反应生成水，溶液氢氧根离子离子浓度降低，pH减小，
故答案为：2H ₂ -4e ^- +4OH ^- =2H ₂ O；O ₂ +4e ^- +2H ₂ O=4OH ^- ；2H ₂ +O ₂ =2H ₂ O；变小．