Question

11．（1）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：
（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O
（B）2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)是B（填序號）．
（2）氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源．下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示回答下列問題：
①該燃料電池的負(fù)極是a（寫a或b）．
②O₂（寫化學(xué)式）發(fā)生還原反應(yīng)．
③燃料電池中是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正極反應(yīng)式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）鋅錳干電池是最早使用的化學(xué)電池，其基本構(gòu)造如下圖所示．

鋅錳干電池的負(fù)極是鋅，電路中每通過0.4mole-，消耗負(fù)極的質(zhì)量13.0g；工作時(shí)NH+4離子在正極反應(yīng)產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體分子是含10e-的微粒，正極的電極反應(yīng)式是2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑．

Answer 1

分析 （1）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（2）負(fù)極氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)；正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極通的是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，燃料電池中是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，總反應(yīng)式是2H₂+O₂=2H₂O；
（3）鋅錳干電池的負(fù)極上Zn失去電子，負(fù)極消耗1mol時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子，NH₄⁺離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體，其中一種氣體分子是含10e^-的微粒為氨氣，另一種為氫氣．

解答 解：（1）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，（A）反應(yīng)中沒有電子轉(zhuǎn)移，不屬于氧化還原反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池，（B）反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以該反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移，屬于氧化還原反應(yīng)，且能自發(fā)進(jìn)行、放熱，所以能設(shè)計(jì)成原電池，
故答案為：B；
（2）①負(fù)極是通入氫氣的一端發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極為a，
故答案為：a；
②正極通的是氧氣，正極上氧氣被還原發(fā)生還原反應(yīng)，
故答案為：O₂；
③正極通的是氧氣，正極上氧氣被還原發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，燃料電池中是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，總反應(yīng)式是2H₂+O₂=2H₂O；
故答案為：化學(xué)；電；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）鋅錳干電池的負(fù)極上Zn失去電子，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e^-═Zn²⁺，負(fù)極消耗1mol時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子，每通過0.4mole^-，負(fù)極質(zhì)量減少0.2mol×65g/mol=13.0g，由NH₄⁺離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體，其中一種氣體分子是含10e^-的微粒為氨氣，另一種為氫氣，正極反應(yīng)為2NH₄⁺+2e^-═2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：鋅；13.0；2NH₄⁺+2e^-═2NH₃↑+H₂↑．

點(diǎn)評 本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原電池、原電池的工作原理和電極反應(yīng)式的書寫以及相關(guān)計(jì)算，明確原電池的工作原理和電極反應(yīng)式的書寫的方法，題目難度中等．