Question

【題目】人們利用原電池原理制作了多種電池，以滿足日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面的需要。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息，回答下列問題。

（1）鉛蓄電池在放電時(shí)的電池反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，則其正極上的電極反應(yīng)為___________。

（2）FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3+Cu==2FeCl2+ CuCl2。若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則負(fù)極所用的電極材料為_____；電極反應(yīng)式：_________。

（3）用Fe做陽(yáng)極，KOH溶液做電解質(zhì)溶液，進(jìn)行電解，在陽(yáng)極得到FeO，寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式____________________________________

（4）已知甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為_____，該電池正極上的電極反應(yīng)式為 _______________；當(dāng)6.4g甲醇(CH3OH)完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有____mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

Answer 1

【答案】PbO2+4H++SO42-+2e- = PbSO4+2H2O Cu Cu-2e－＝Cu2+ Fe－6e－＋8OH－＝FeO＋4H2O CH3OH O2+4H++4e－＝2H2O 1.2

【解析】

根據(jù)原電池原理及總反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式，判斷正負(fù)極；根據(jù)電解池原理及放電順序書寫電極反應(yīng)式；根據(jù)甲醇燃料電池的原理分析電池的正負(fù)極、電極反應(yīng)式并根據(jù)反應(yīng)式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)。

（1）放電時(shí)，PbO2在正極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)分析得正極上的反應(yīng)式為PbO2+4H++SO42-+2e- = PbSO4+2H2O，故答案為： PbO2+4H++SO42-+2e- = PbSO4+2H2O；

（2）反應(yīng)2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2中，Cu失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu-2e－＝Cu2+，所以原電池中負(fù)極材料是Cu，故答案為：Cu；Cu-2e－＝Cu2+；

（3）鐵作陽(yáng)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成FeO，根據(jù)電荷守恒判斷，電解質(zhì)溶液中OH-參加反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為：Fe－6e－＋8OH－＝FeO＋4H2O；故答案為：Fe－6e－＋8OH－＝FeO＋4H2O；

（4）原電池中H+向正極移動(dòng)，根據(jù)圖中氫離子的移動(dòng)方向可知c口一側(cè)的電極為正極，所以b口一側(cè)的電極是負(fù)極，甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故b口通入的是CH3OH；正極上氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，與氫離子結(jié)合生成水，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e－＝2H2O；負(fù)極上的電極反應(yīng)為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2，6.4g甲醇(CH3OH)的物質(zhì)的量為，完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol×6=1.2mol，

故答案為：CH3OH；O2+4H++4e－＝2H2O；1.2。