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、生產和科學技術等方面的需要。請根據題中提供的信息，回答下列問題。

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

（2）FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板時發(fā)生反應：2FeCl3+Cu==2FeCl2+ CuCl2。若將此反應設計成原電池，則負極所用的電極材料為_____；電極反應式：_________。

（3）用Fe做陽極，KOH溶液做電解質溶液，進行電解，在陽極得到FeO，寫出陽極的電極反應式____________________________________

（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，b口通入的物質為_____，該電池正極上的電極反應式為 _______________；當6.4g甲醇(CH3OH)完全反應生成CO2時，有____mol電子發(fā)生轉移。

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】

根據原電池原理及總反應方程式書寫電極反應式，判斷正負極；根據電解池原理及放電順序書寫電極反應式；根據甲醇燃料電池的原理分析電池的正負極、電極反應式并根據反應式計算轉移電子數。

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

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

（3）鐵作陽極失電子，發(fā)生氧化反應，生成FeO，根據電荷守恒判斷，電解質溶液中OH-參加反應，則電極反應式為：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，根據圖中氫離子的移動方向可知c口一側的電極為正極，所以b口一側的電極是負極，甲醇在負極上發(fā)生氧化反應，故b口通入的是CH3OH；正極上氧氣發(fā)生還原反應，得電子，與氫離子結合生成水，電極反應式為O2+4H++4e－＝2H2O；負極上的電極反應為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2，6.4g甲醇(CH3OH)的物質的量為，完全反應生成CO2時，轉移電子的物質的量為0.2mol×6=1.2mol，

故答案為：CH3OH；O2+4H++4e－＝2H2O；1.2。