Question

（1）根据氧化还原反应2H₂+O₂=2H₂O，设计成燃料电池，负极通的气体应是____________，正极通的气体应是_____________。

（2）根据选择电解质溶液的不同，填写下表：

电解质溶液	H2SO4溶液	KOH溶液
负极反应式
正极反应式
溶液的pH变化

（3）若把H₂改为CH₄，KOH作电解质，则负极反应式为_________________。

Answer

（1）（2）H2SO4溶液： H2-2e-=2H+ O2+4H++4e-=2H2O 增大

KOH溶液：H2-2e-+2OH-=2H2O O2+2H2O+4e-=4OH- 减小

（3）CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

【解析】

试题分析：（1）根据电池反应式可知在反应中H2被氧化，O2被还原．H2应该在负极上反应，O2应该在正极上反应；（2）H2SO4溶液：酸性溶液，此时应考虑不可能有OH-生成，故负极的电极反应为H2-2e-=2H+，正极的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，因生成水硫酸溶液浓度减小，溶液pH增大；KOH溶液：碱性溶液，不可能有H+参加或生成，故负极的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，正极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，因生成水碱溶液浓度减小，溶液pH减小；（3）把H2改为甲烷，KOH溶液做电解质，氧气在正极得到电子生成氢氧根离子，则正极为2O2+4H2O+8e-=8OH-，甲烷失电子在碱溶液中反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应在碱溶液中生成碳酸盐，此时不会有CO2放出；负极为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

考点：考查原电池原理、组成、电极名称和电极反应的分析判断