Question

（12分）“神州”六號飛船上使用是氫氧燃料電池，其電池總反應式為
試完成下列問題：
（１）                    若電解溶液為溶液，則電極反應式為：
負極：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
正極：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（2）如果把改為稀硫酸做導電物質，則電極反應式為：
負極：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
正極：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）如果把改為，溶液作導電物質，則電極反應式為：
負極：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
正極：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Answer 1

(1) 2H₂+4OH^—-4e^-=4H₂O; O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-.（2）2H₂-4e^-=4H⁺;O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；（3）CH₄+10OH^—+8e^-=CO₃^2-+7H₂O，O₂+H₂O+4e^-=4OH^-。

本題考查電極方程式的書寫；解決此題的關鍵是弄清原電池的有關要領，根據電池反應式可知，H₂在反應中被氧化，O₂被還原，H₂在負極上反應，O₂在正極上反應。又因為是堿性溶液不可能有H⁺參加或生成，故負極反應式為2H₂+4OH^—-4e^-=4H₂O,正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-.；若將導電物質換成酸性溶液，此時應考慮不可能有OH^-參加反應，也不可能有OH^-生成，負極2H₂-4e^-=4H⁺，正極: O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；如把H₂改為CH₄，用KOH作導電物質，則負極：CH₄+10OH^—+8e^-=CO₃^2-+7H₂O，正極：O₂+H₂O+4e^-=4OH^-。