问题 填空题

(1)今有2H2+O22H2O反应,构成燃料电池,则负极通的应是____________,正极通的应是____________,电极反应式为:______________、______________。

(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式为____________、____________,(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?

(3)如把H2改为甲烷,KOH作导电物质,则电极反应式为____________。

答案

(1)H2O2

负极:2H2+4OH--4e-====4H2O

正极:O2+2H2O+4e-====4OH-

(2)负极:2H2-4e-====4H+

正极:O2+4H++4e-====2H2O

(1)中pH变小,(2)中pH变大。

(3)负极:CH4+10OH--8e-+7H2O

正极:2O2+4H2O+8e-====8OH-

解决此题的关键是弄清原电池的有关概念,根据电池反应式可知H2在反应中被氧化,O2被还原;H2应在负极上反应,O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液不可能有H+参加或生成,故负极反应为:2H2+4OH--4e-====4H2O,正极反应为:O2+2H2O+4e-====4OH-。若将导电物质换成酸性溶液,此时应考虑不可能有OH-参加反应,也不可能有OH-生成,负极:2H2-4e-====4H+,正极:O2+4H++4e-====2H2O。由于前者在碱性条件反应,KOH量不变,但工作时H2O增多,故溶液变稀,pH将变小;而后者为酸溶液,H2SO4不变,水增多,溶液酸性变小,故pH将变大。如把H2改为甲烷用KOH作导电物质,则负极:CH4+10OH--8e-+7H2O,正极:2O2+4H2O+8e-====8OH-,此时不会有CO2放出。

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