Question

如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處，吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡．小心地從燒杯中央滴入CuSO₄溶液．
（1）片刻后觀察到的現(xiàn)象是（指金屬圈）

 

A鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B保持平衡狀態(tài)不變C鐵圈向下傾斜 D銀圈向下傾斜
（2）銀圈上發(fā)生的反應(yīng)式

 

（3）據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇（CH₃OH）和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電．據(jù)此請回答以下問題：甲醇是

 

極，電極反應(yīng)是

 

電池反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）鐵圈和銀圈連接浸入硫酸銅溶液中，該裝置構(gòu)成了原電池，鐵較活潑的金屬作負(fù)極，銀較不活潑的金屬作正極，根據(jù)正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)判斷反應(yīng)現(xiàn)象；
（2）燃料電池中，負(fù)極時燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；燃料電池的總反應(yīng)是燃料燃燒的方程式，根據(jù)電解質(zhì)環(huán)境書寫即可；
（3）甲醇（CH₃OH）和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池中，甲醇做負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，氧氣作正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)的和即為總反應(yīng)．

解答： 解：（1）依據(jù)金屬活動順序可知鐵的活潑性強(qiáng)于銀，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡．小心地從燒杯中央滴入CuSO₄溶液后，該裝置構(gòu)成了原電池，鐵較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成鐵離子，質(zhì)量減��；銀較不活潑的金屬作正極，銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在銀圈上析出，所以鐵圈向上傾斜，銀圈向下傾斜，故選D；
（2）銀較不活潑的金屬作正極，銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在銀圈上析出，銀圈上發(fā)生的反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）甲醇（CH₃OH）和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池中，甲醇做負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，電池的總反應(yīng)是燃料燃燒的方程式，在堿性環(huán)境下，電池反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，故答案為：負(fù)；CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O．

點評：本題考查學(xué)生燃料電池的工作原理以及應(yīng)用知識，注意知識的遷移和應(yīng)用是關(guān)鍵，難度不大．