Question

【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要。以下每小題中的電池廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面，請根據(jù)題中提供的信息，填寫空格。

（1）鉛蓄電池在放電時發(fā)生的電池反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。負極電極反應(yīng)式為___________________________________________。

（2）FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，發(fā)生2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池，則負極所用電極材料為________，當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，則被腐蝕銅的質(zhì)量為________g。

（3）燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，以甲醇做燃料的電池，如下圖所示，

①負極反應(yīng)物是______________，H+從________極到________極（填a或b）。

②正極反應(yīng)式為_________________，負極反應(yīng)式為___________________。

Answer 1

【答案】 Pb – 2e- + SO42- = PbSO4 Cu 6.4 g CH3OH b a 3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O 2CH3OH – 12e- + 2H2O =2 CO2 +12H+

【解析】（1）根據(jù)原電池中負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)書寫。

（2）根據(jù)原電池的工作原理，負極電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，正極電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-=2Fe2+，負極所用電極材料為Cu。根據(jù)電極反應(yīng)式計算。

（3）根據(jù)圖示CH3OH發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CO2，b極為負極；O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成H2O，a極為正極。結(jié)合原電池的工作原理作答，根據(jù)原子守恒、電荷守恒，結(jié)合酸性電解質(zhì)書寫電極反應(yīng)式。

（1）在原電池中負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，負極電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4。

（2）根據(jù)原電池的工作原理，負極電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，正極電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-=2Fe2+，負極所用電極材料為Cu。當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，被腐蝕Cu的物質(zhì)的量為0.1mol，被腐蝕銅的質(zhì)量為0.1mol64g/mol=6.4g。

（3）根據(jù)圖示CH3OH發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CO2，b極為負極；O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成H2O，a極為正極。

①負極反應(yīng)物為CH3OH，原電池中陽離子向正極遷移，H+從負極到正極，H+從b極到a極。

②正極O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成H2O，1moO2得到4mol電子，正極電極反應(yīng)式為3O2+12e-+12H+=6H2O；負極CH3OH發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CO2，1molCH3OH失去6mol電子生成1molCO2，負極電極反應(yīng)式為2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+。