阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:2H2+O2═2H2O.试回答下列问题:
(1)若电解质溶液为KOH溶液,构成燃料电池,则:
①负极反应式为______
②正极反应式为______
③工作一段时间后,溶液pH______(填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质,则:
①负极反应式为______
②正极反应式为______
③工作一段时间后,溶液pH______(填“增大”或“减小”或“不变”).
(3)如把H2改为甲烷,KOH作电解质,则正极反应式为______.
(1)①该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O.
②氧气得电子被还原,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-.
③随着反应的进行,生成的水越来越多,溶质氢氧化钾的量不变,所以导致溶液的浓度降低,所以溶液的PH值减小.
故答案为:①2H2+4OH--4e-=4H2O;②O2+2H2O+4e-=4OH-; ③减小.
(2)该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,所以电极反应式为2H2-4e-═4H+
②氧气得电子被还原,氧气得电子和溶液中的氢离子生成水,所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O;
③随着反应的进行,生成的水越来越多,溶质硫酸的量不变,所以导致溶液的浓度降低,所以溶液的PH值增大.
故答案为:①2H2-4e-═4H+;②O2+4H++4e-═2H2O;③增大.
(3)负极上甲烷燃烧生成二氧化碳和水,甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳,二氧化碳和溶液中的氢氧化钾反应生成碳酸钾和水;
正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以电极反应式为.O2+2H2O+4e-═4OH-.
故答案为:O2+2H2O+4e-═4OH-.