Question

按要求完成下列原電池電極反應(yīng)式或總反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（1）我國發(fā)射的“神舟”六號(hào)載人飛船是采用先進(jìn)的甲烷電池為電能的，該電池以KOH溶液為電解質(zhì)，其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-﹦CO₃^2-+3H₂O，則：①負(fù)極上的電極反應(yīng)為

CH₄-8e-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

；②當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂16.8升時(shí)，有

3

mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（2）用Fe和Cu作電極材料，以濃HNO₃為電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為

Cu-2e^_=Cu²⁺

；總反應(yīng)為

Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）寫出正極電極反應(yīng)式，用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即為負(fù)極反應(yīng)式；計(jì)算出氧氣的物質(zhì)的量即可求出轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（2）鐵在濃硝酸中鈍化，故負(fù)極材料為銅，正極材料為鐵．

解答：解：（1）①正極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式得負(fù)極反應(yīng)式：
CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O    
②16.8L氧氣的物質(zhì)的量為：16.8L÷22.4L/mol═0.75mol，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：0.75mol×4═3mol
（2）鐵在濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化，所以銅作負(fù)極，故負(fù)極反應(yīng)式為：Cu-2e_=Cu²⁺，
總反應(yīng)為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+H₂O

點(diǎn)評(píng)：本題考察了電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式的書寫．書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；
2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；
3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如+4價(jià)的C在酸性溶液中以CO₂形式存在，在堿性溶液中以CO₃^2-形式存在）；
4．溶液中不存在O^2-：在酸性溶液中它與H⁺結(jié)合成H₂O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH^-．