Question

理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池．
（1）將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度同體積的稀硫酸中一段時間，則甲、乙兩種裝置中屬于原電池的是

甲

，甲裝置中銅片上的現(xiàn)象是

有無色無味的氣體產生

．
（2）利用反應“Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺”可以設計一個化學電池，若正極材料用石墨碳棒，則該電池的負極材料是

Cu

，電解質溶液是

AgNO₃溶液

．
（3）據報道，最近摩托羅拉公司研制了一種由甲醇和氧氣以及強堿作電解質溶液的新型手機電池，電量可達現(xiàn)用鎳氫電池或鋰電池的10倍．已知該電池的總反應為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，則該燃料電池的正極上的電極反應式為

O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-

，當外電路通過1.2mol e^-時，理論上消耗甲醇

6.4

g．

Answer 1

分析：（1）原電池的構成條件：活潑型不同的兩個電極、電解質溶液、形成閉合回路；原電池的正極上的現(xiàn)象是冒氣泡或者析出金屬；
（2）氧化還原反應中，失電子的極是負極，電解質溶液根據氧化還原反應來確定；
（3）燃料電池中，正極上發(fā)生的反應是氧氣得電子的過程，根據電子守恒可以計算甲醇的量．

解答：解：（1）甲裝置符合原電池的構成條件，乙裝置沒有閉合回路，將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中，銅片是正極，該極上是氫離子得電子的反應，會有無色無味的氣體產生，故答案為：甲；有無色無味的氣體產生；
（2）自發(fā)的氧化還原反應Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺中，Cu失電子，做負極，可溶性的銀鹽即AgNO₃溶液作電解質，故答案為：Cu；AgNO₃溶液；
（3）燃料電池中，正極上發(fā)生的反應是氧氣得電子的過程，在堿性環(huán)境下的電極反應為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，電池反應2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O中轉移的電子為12mol，消耗甲醇2mol，當外電路通過1.2mole^-時，消耗甲醇0.2mol，即6.4g，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；6.4．

點評：本題考查學生原電池的工作原理知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．