Question

5．（1）利用下述反應(yīng)　2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置，
①該原電池的正極材料是Pt，負(fù)極材料是Cu，電解質(zhì)溶液是FeCl₃溶液．
②該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，正極反應(yīng)式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．
（2）氫氧燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸是應(yīng)負(fù)極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺，正極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）原電池中，如果金屬單質(zhì)參加反應(yīng)，則失電子化合價(jià)升高的金屬作負(fù)極、不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，得電子化合價(jià)降低的電解質(zhì)為原電池電解質(zhì)；
（2）氫氧燃料電池中，當(dāng)電解質(zhì)為酸性介質(zhì)時(shí)，負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水．

解答 解：（1）①原電池中，如果金屬單質(zhì)參加反應(yīng)，則失電子化合價(jià)升高的金屬作負(fù)極、不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，得電子化合價(jià)降低的電解質(zhì)為原電池電解質(zhì)；
根據(jù)電池反應(yīng)式知，Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以Cu做負(fù)極、不如Cu活潑的金屬如Pt等作正極，氯化鐵得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以FeCl₃溶液為電解質(zhì)溶液，
故答案為：Pt；Cu；FeCl₃溶液；
②負(fù)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，
故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
 （2）氫氧燃料電池中，當(dāng)電解質(zhì)為酸性介質(zhì)時(shí)，負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查原電池設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生知識運(yùn)用能力，會根據(jù)元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極、電解質(zhì)溶液，會正確書寫電極反應(yīng)式，題目難度不大．