Question

閱讀資料，回答（1）、（2）小題
鋅銅原電池用畫(huà)圖的方式（如圖）表示很不方便，常常采用電池圖式表達(dá)式，如Zn|ZnSO₄（1mol/L）||CuSO₄（1mol/L）|Cu，上式中，發(fā)生氧化反應(yīng)的負(fù)極寫(xiě)在左邊，發(fā)生還原反應(yīng)的正極寫(xiě)在右邊．用實(shí)垂線(xiàn)“|”表示電極與溶液之間的界面，用雙實(shí)垂線(xiàn)“||”表示鹽橋．
（1）上述資料列舉的電池中，鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是

 

．
（2）現(xiàn)有一電池，其圖式表達(dá)式為Cu|CuSO₄（1mol/L）||Fe₂（SO₄）3（0.5mol/L）|C．該電池中，正極的電極反應(yīng)式是

 

．
（3）2009年10月，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇（CH₃OH一種可燃物）燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖所示．
①該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為

 

．
②寫(xiě)出該電池的電極反應(yīng)式：正極：

 

    負(fù)極：

 

③工作一段時(shí)間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，有

 

NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：

分析：（1）鋅片上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）該電池中，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）①根據(jù)氫離子移動(dòng)方向知，右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極上通入燃料；
②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)；
③根據(jù)甲醇和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）鋅片上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案為：Zn-2e^-=Zn ²⁺；
（2）該電池中，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）①據(jù)氫離子移動(dòng)方向知，右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極上通入燃料甲醇，故答案為：CH₃OH；
②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：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O，負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂↑+12H⁺，故答案為：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O；2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂↑+12H⁺；
③根據(jù)2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂+12H⁺知，甲醇和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

6.4g

32g/mol

×6=1.2mol，則轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為1.2N_A，
故答案為：1.2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理，根據(jù)正負(fù)極上得失電子及反應(yīng)物和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書(shū)寫(xiě)，難度不大．