Question

某原电池装置中盛有浓KOH溶液，若分别向__________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向__________极通入O₂，则电路中就有电流通过，电流方向由__________极流向__________极，溶液中OH^－向__________极移动。试完成下列问题：

	可燃性气体	正极反应	负极反应	电池总反应	pH变化
(1)	H2
(2)	CO
(3)	CH4

Answer

负 正 正 负 负

正极反应

负极反应

电池总反应

pH变化

(1)

O2＋4e－＋2H2O

=4OH－

H2－2e－＋2OH－=2H2O

2H2＋O2=2H2O

变小

(2)

CO－2e－＋4OH－= CO32—＋2H2O

2CO＋O2＋4OH－=2CO32—＋2H2O

变小

(3)

CH4－8e－＋10OH－= CO32—＋7H2O

CH4＋2O2＋2OH－= CO32—＋3H2O

变小

【解析】本题设计的是燃料电池，可燃性气体在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，电子从负极流出，通过导线流向正极，电子流动方向和电流方向正好相反，在电池内部(电解质溶液中)阴离子(OH－)向负极移动。由于题中给出的燃料电池是碱性介质，因此在书写电极反应式时要注意到H2的氧化产物H＋以及CO和CH4的氧化产物CO2与OH－继续反应。