Question

4．如圖為原電池裝置示意圖：
（1）若A為Zn，B為石墨棒，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，則A電極名稱(chēng)為負(fù)極，寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）若A為銅片，B為鐵片，電解質(zhì)為FeCl₃溶液，則銅片作為正極（填“正”或“負(fù)”），寫(xiě)出電極反應(yīng)式：正極2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，負(fù)極Fe-2e^-=Fe²⁺．
（3）若A、B均為鉑片，電解質(zhì)為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H₂和O₂，該電池即為燃料電池，通入氧氣的一極為該電池的正極（填“正”或“負(fù)”），該電池的總反應(yīng)式為：2H₂+O₂=2H₂O．
（4）若A為Pb，B為PbO₂，構(gòu)成鉛蓄電池，其放電時(shí)總反應(yīng)方程式為：PbO₂+Pb+2H₂SO₄$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O，該電池工作時(shí)，負(fù)極材料是Pb，正極反應(yīng)式：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，若電路中轉(zhuǎn)移2mol e^-，則消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量為2mol．

Answer 1

分析 （1）該原電池中，鋅失電子變成離子進(jìn)入溶液，所以鋅極即A極為負(fù)極，石墨為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；
（2）該原電池中，鐵片失電子變成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液，所以鐵片作負(fù)極，銅片作正極，正極上三價(jià)鐵離子得電子生成二價(jià)鐵離子；
（3）在原電池中失電子的一極為負(fù)極，得電子的一極為正極，在氫氧燃料電池中，氧氣得電子，所以通入氧氣的一極為該電池的正極；氫氣和氧氣反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式相加得電池反應(yīng)式；
（4）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物為正極、失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極；正極上PbO₂得電子和H₂SO₄反應(yīng)生成PbSO₄，電路中轉(zhuǎn)移2mol e^-，根據(jù)方程式計(jì)算消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）該原電池中，鋅失電子變成離子進(jìn)入溶液，所以鋅極即A極為負(fù)極，石墨為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：負(fù)極；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）該原電池中，鐵片失電子變成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液，電極反應(yīng)式為 Fe-2e^-=Fe²⁺；所以鐵片作負(fù)極，銅片作正極，正極上三價(jià)鐵離子得電子生成二價(jià)鐵離子，電極反應(yīng)式為2Fe³⁺+2 e^-=2Fe²⁺，故答案為：正；2Fe³⁺+2 e^-=2Fe²⁺；Fe-2e^-=Fe²⁺； 
（3）在原電池中失電子的一極為負(fù)極，得電子的一極為正極，在氫氧燃料電池中，氧氣得電子，所以通入氧氣的一極為該電池的正極；氫氣和氧氣反應(yīng)生成水，所以電池反應(yīng)式為2H₂+O₂=2H₂O，故答案為：正；2H₂+O₂=2H₂O；
（4）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極，則Pb為負(fù)極；放電時(shí)，正極上PbO₂得電子和H₂SO₄反應(yīng)生成PbSO₄，電極反應(yīng)式為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；電路中轉(zhuǎn)移2mole^-，消耗4mol氫離子，即2mol硫酸，故答案為：Pb；PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池的正負(fù)極的判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)及計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)要注意電解質(zhì)溶液的成分．