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来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/06/06 22:23:28

解题思路: 常见化学电源的种类及其工作原理.A图为原电池及其工作原理,B图为电解池及其工作原理。
解题过程:
题目:某兴趣小组采用如下方法制作氢氧燃料电池。
(1)如图A所示:a, b均为多孔石墨棒,其中a与直流电源正极相连,b与直流电源负极相连,电解质溶液为NaOH,则电极上发生的电极反应式分别为:a极__________ b极 ________________。电解反应方程式为          。由于使用多孔石墨棒,此时生成的氢气及氧气中有一部分被石墨棒吸附。
(2)然后如图B所示,移走直流电源,在a, b极间连接一个小灯炮,可以看到灯泡发光。此时的电流方向是     ,a极的电极反应式为  ,b极的电极反应式为_________________,电池反应方程式为_________________________。

解析:(1)A装置图是电解池装置,依据电源的正负极分析判断电极,a为阳极;b为阴极;结合电解质溶液是强碱溶液,惰性电极电极氢氧化钠溶液实质电解水,氢氧化钠溶液浓度增大,溶液PH增大,a电极为阳极,电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,b电极为阴极,电极反应为:4H++4e-=2H2↑,电解反应方程式为: 2H2O 2H2↑+ O2↑。
(2)图B是原电池装置,依据电解过程生成气体可知,a电极生成的是氧气;b电极生成的是氢气,去掉电源连接小灯泡,可以看到小灯泡发光,说明氢气和氧气再氢氧化钠溶液中形成了燃料电池,氧气一端做正极,氢气一端做负极;电流方向从正极流向负极,即a→b;a极为原电池正极,氧气发生还原反应,电解质溶液是氢氧化钠溶液,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;b极为原电池负极,氢气发生氧化反应,电解质溶液是氢氧化钠溶液,电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,电池反应方程式为:2H2+ O2=2H2O。
答案:(1)a极:4OH--4e-=2H2O+O2↑,b极:4H++4e-=2H2↑,电解反应方程式为: 2H2O 2H2↑+ O2↑。
(2)电流方向a→b;a极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;b极的电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,电池反应方程式为:2H2+ O2=2H2O。

最终答案:见附件。