化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)化学电池是将能转化为能的装置。(2)下列化学电池不易造成环境污染的是()A.锂电池B.锌

Question

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)化学电池是将______________能转化为_____________能的装置。

(2)下列化学电池不易造成环境污染的是(    )

A.锂电池            B.锌锰电池            C.镍镉电池         D.氢氧燃料电池

(3)如下图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为H ₂ SO ₄ 时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试完成下列问题：

                           氢氧燃料电池示意图

①酸式电池的电极反应：负极_________，正极___________；电池总反应：__________；电解质溶液pH的变化_____________(填“变大”“变小”或“不变”)。

②碱式电池的电极反应：负极__________，正极____________；电池总反应：___________；电解质溶液pH的变化______________(填“变大”“变小”或“不变”)。

Answer 1

(1)化学  电

(2)D

(3)①2H ₂ -4e ^- 4H ⁺     O ₂ +4e ^- +4H ⁺ 2H ₂ O       2H ₂ +O ₂ 2H ₂ O   变大 

②2H ₂ +4OH ^- -4e ^- 4H ₂ O  O ₂ +2H ₂ O+4e ^- 4OH ^-   2H ₂ +O ₂ 2H ₂ O  变小

解析：(1)正极上，O ₂ 得电子变为O ^2- ，溶液中O ^2- 不能单独存在，酸性条件下与H ⁺ 结合生成H ₂ O。负极上，H ₂ 失电子变为H ⁺ ，H ⁺ 进入电解质溶液，电池总反应为H ₂ 在O ₂ 中燃烧的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH增大。

(2)正极上，O ₂ 得电子变为O ^2- ，溶液中O ^2- 不能单独存在，碱性条件下与H ₂ O分子结合生成OH ^- ；负极上H ₂ 失去电子变为H ⁺ ，碱性条件下H ⁺ 不能大量存在，与OH ^- 结合生成水。电池总反应也是H ₂ 在O ₂ 中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH ^- )变小 pH变小。