Question

2．（1）如圖所示的原電池裝置，Cu電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑；當(dāng)導(dǎo)線上通過2.408×10²²個(gè)電子時(shí)，鋅片質(zhì)量減少1.3g．
（2）氫氧燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好電池，總反應(yīng)方程式為2H₂+O₂═2H₂O．其中氫氣在負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極發(fā)生氧化反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下H₂的體積是2.24L．

Answer 1

分析 （1）該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負(fù)極、Cu作正極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺、2H⁺+2e^-=H₂↑，再結(jié)合鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．
（2）氫氧燃料電池氫氣在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電極方程式計(jì)算消耗的氫氣．

解答 解：（1）該裝置構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極、Cu作正極，負(fù)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電子的物質(zhì)的量=$\frac{2.408×1{0}^{22}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.04mol，
設(shè)參加反應(yīng)的Zn的質(zhì)量為x
Zn-2e^-=Zn²⁺，
65g   2mol
x    0.04mol
65g：2mol=x：0.04mol
x=$\frac{65g×0.04mol}{2mol}$=1.3g，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；1.3．
（2）氫氣具有還原性，在形成原電池反應(yīng)時(shí)，應(yīng)為負(fù)極，被氧化，如為酸性染料電池，負(fù)極電極方程式為2H₂-4e^-═4H⁺，如為堿性電解質(zhì)，負(fù)極為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，由電極方程式可知，電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則生成0.1mol氫氣，體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案為：負(fù)；氧化；2.24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理，正確書寫電極反應(yīng)式是解本題關(guān)鍵，題目難度不大，注意把握原電池的組成條件和工作原理，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累．