Question

【題目】可以將氧化還原反應(yīng)2H2+O22H2O設(shè)計成原電池。

（1）利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，電極反應(yīng)式為:正極_________，負極______________。

（2）如果把KOH改為稀硫酸作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為:正極:____________。

（3）(1)和(2)的電解質(zhì)溶液不同，反應(yīng)進行后，其溶液的pH各有何變化?__________。

（4）如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式為:正極:__________,負極:__________。

Answer 1

【答案】O2+2H2O+4e-=4OH- 2H2+4OH--4e-=4H2O O2+4H++4e-=2H2O 前者變小，后者變大 2O2+4H2O+8e-=8OH- CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

【解析】

（1）利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 2H2O + 4e- =4OH-，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e- + 4OH- =4H2O；

（2）若把KOH改為稀硫酸作電解質(zhì)，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 4H+ + 4e- =2H2O，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e-=4H+；

（3）利用該反應(yīng)2H2+O22H2O設(shè)計的原電池，都生成水，因此電解質(zhì)溶液濃度減小；

（4）如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式為：正極: 2O2+4H2O+8e-=8OH-；負極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

（1）利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，氫氣在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 2H2O + 4e- =4OH-，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e- + 4OH- =4H2O；

故答案為：O2+2H2O+4e-=4OH-；2H2+4OH--4e-=4H2O；

（2）若把KOH改為稀硫酸作電解質(zhì)，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 4H+ + 4e- =2H2O，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e-=4H+；

故答案為：O2+4H++4e-=2H2O；

（3）利用該反應(yīng)2H2+O22H2O設(shè)計的原電池，都生成水，因此電解質(zhì)溶液濃度減小，氫氧化鉀溶液濃度減小，pH變小，稀硫酸濃度減小，pH變大；

故答案為：前者變小，后者變大；

（4）如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，甲烷在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為：正極: 2O2+4H2O+8e-=8OH-；負極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；

故答案為：2O2+4H2O+8e-=8OH-；CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。