Question

【題目】某興趣小組采用如下方法制作氫氧燃料電池。

（1）如圖A所示：a, b均為多孔石墨棒，其中a與直流電源正極相連，b與直流電源負極相連，電解質溶液為NaOH，則圖A 中a極稱為_______極 （填電極名稱）其電極反應式分別為：_____電解總反應化學方程式為 ___________________。(由于使用多孔石墨棒，此時生成的氫氣及氧氣中有一部分被石墨棒吸附。)

（2）然后如圖B所示，移走直流電源，在a, b極間連接一個小燈炮，可以看到燈泡發光。此時的電流方向是 ___________，（填“a→b”或“b→a”）此時a極稱為___________（填電極名稱）其電極反應式為______________，b極的電極反應式為____________

（3）若圖B中氫氧燃料電池改成甲烷燃料電池則b中電極反應式為______________________

Answer 1

【答案】陽極 4OH--4e-=O2↑+2H2O 2H2O2H2↑+O2 a→b 正極 O2+2H2O+4e-=4OH- H2-4e-+2OH-= 2H2O CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O

【解析】

a, b均為多孔石墨棒，其中a與直流電源正極相連，為陽極，溶液中的氫氧根離子放電生成氧氣，b與直流電源負極相連，為陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣。

(1). a, b均為多孔石墨棒，其中a與直流電源正極相連，為陽極，溶液中的氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應為：4OH-　-4e-=O2↑+2H2O ，b與直流電源負極相連，為陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣，電解的總反應為：2H2O2H2↑+O2 。

(2) 移走直流電源，在a, b極間連接一個小燈炮，可以看到燈泡發光，a極為氧氣，b為氫氣，所以a為正極，電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-，b為負極，電極反應為H2-4e-+2OH-=2H2O，電流方向為a→b。

(3) 若圖B中氫氧燃料電池改成甲烷燃料電池，則b為甲烷通入的電極，電極反應為 CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O。