Question

燃料电池是一种能量转换效率高、对环境友好的化学电源，如图为一种氢氧燃料电池的结构装置。

（1）电极b为该燃料电池的        极（填“正”或“负”），电极方程式为                       ；

（2）电池工作时，溶液中的OH^﹣移向            极（填“a”或“b”）；

（3）电池工作时，在导线中电子流动方向为            （用a、b表示）；

（4）电池使用一段时间后，溶液的pH值             （填“增大”或“减小”）；

（5）当电池工作一段时间后消耗标准状况下H₂ 为6.72L时，转移电子             mol。

Answer

（1）①正；O2+2H2O+4e－=4OH－ （2） a （3）a流向b（1分）（4）减少 （5）0.6

【解析】

试题分析：（1）电极b通入的是氧气，氧气在反应中得到电子，则b电极为该燃料电池的正极，电极方程式为O2+2H2O+4e－=4OH－；

（2）a电极是负极，则电池工作时，溶液中的OH－移向a极；

（3）电池工作时，在导线中电子流动方向为a流向b；

（4）电池使用一段时间后，由于有水生成，则溶液的碱性降低，则pH值减小；

（5）当电池工作一段时间后消耗标准状况下H2 为6.72L时，物质的量是6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，则转移电子0.3mol×2＝0.6mol。

【考点定位】本题主要是燃料电池的应用

【名师点晴】掌握原电池的工作原理是解答的关键，原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。氢氧燃料电池的本质是原电池原理，解答时注意正负极判断、离子移动方向、电极反应式的书写等。