Question

根据要求，回答下列问题

I.氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应均为2H₂+O₂ = 2H₂O。

(1)工作时，电解质溶液中的阴离子移向_______极(填“正”或“负”)。

(2)酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是稀硫酸，其正极的电极反应为________。

(3)碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，其负极的电极反应为_______。

II.通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示，O^2-可在固体电解质中自由移动。

(1)NiO电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)。

(2)外电路中，电子是从_________电极流出(填“NiO”或“Pt”)。

(3)Pt电极的电极反应为__________。

Answer

负 O2 +4H+ +4e- = 2H2O H2+2OH--2e-=2H2O或2H2+4OH--4e-=4H2O 氧化 NiO O2 +4e-= 2O2-

【解析】

I．氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，通入氧气的一极为正极，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种：若电解质溶液是碱、盐溶液则负极反应式为：2H2+4OHˉ-4eˉ=4H2O，正极为：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ；若电解质溶液是酸溶液则负极反应式为:2H2-4eˉ=4H+(阳离子)，正极为：O2+4eˉ+4H+=2H2O；它们放电时的电池总反应均为2H2+O2=2H2O，据此分析解答；

II．如图所示，该装置为电解池，NO在NiO电极上转化为NO2，N元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，NiO电极为阳极，与电源正极相连，电极反应为NO+O2--2e-=NO2，O2在Pt电极上得电子，发生还原反应转化为O2-，Pt电极为阴极，与电源负极相连，电极反应为O2+4e-=2O2-，据此分析解答。

I．(1)工作时为原电池，原电池电解质溶液中的阴离子向负极移动；

(2)根据分析，酸式氢氧燃料电池正极的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O；

(3)根据分析，碱式氢氧燃料电池的负极的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O或2H2+4OH--4e-=4H2O；

II．(1)根据分析，NiO电极为阳极，发生的是氧化反应；

(2)根据分析，NiO电极为阳极，Pt电极为阴极，电解池外电路中，电子从阳极流向阴极，即从NiO电极流向Pt电极；

(3)根据分析，Pt电极的电极反应为O2 +4e-= 2O2-。