Question

17．現(xiàn)有兩個(gè)反應(yīng)：（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O，（B）2AgNO₃+Cu═Cu （NO₃）₂+2Ag，請(qǐng)根據(jù)要求填空．
（1）根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷B（填“A”或“B”）能設(shè)計(jì)成原電池；
（2）如果（A或B）可以，請(qǐng)根據(jù)原電池原理，寫出正、負(fù)極材料及電極反應(yīng)式
負(fù)極材料為Cu、負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e^-=Cu²⁺；
正極材料為C或Ag、正極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag．
（3）甲醇-空氣燃料電池（質(zhì)子交換膜型）是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車的車載電池，該燃料電池的電池反應(yīng)式為2CH₃OH （g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l），則負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，正極附近pH值增大（填寫“增大”、“減小”或者“不變”）

Answer 1

分析 （1）原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（2）原電池反應(yīng)式中，失電子化合價(jià)升高的金屬單質(zhì)作負(fù)極、不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O；負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)．
（3）負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式，然后根據(jù)電極反應(yīng)式判斷正極附近的pH值．

解答 解：（1）（A）中各元素化合價(jià)不變，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）中Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Ag元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)、能自發(fā)進(jìn)行，所以能設(shè)計(jì)成原電池，
故答案為：B；
（2）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Cu作負(fù)極，不如銅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，如碳棒或銀片，負(fù)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以反應(yīng)式分別為負(fù)極：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極：Ag⁺+e^-=Ag，
故答案為：Cu；Cu-2e^-=Cu²⁺；C或Ag；Ag⁺+e^-=Ag；
（3）可燃物甲醇在負(fù)極失去電子生成二氧化碳，負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，正極氧氣得到電子結(jié)合氫離子反應(yīng)生成水，正極電極反應(yīng)式為：4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O，氫離子被消耗，所以正極附近的pH值增大，
故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池設(shè)計(jì)以及燃料電池的工作原理，側(cè)重考查學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力，根據(jù)元素化合價(jià)的變化確定正負(fù)極，明確燃料電池中正負(fù)極上得失電子是解答（3）的關(guān)鍵，題目難度不大．