Question

6．由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的主要能源，根據(jù)如圖所示的裝置，（其中a、b均為石墨電極）
（1）寫出以下的電極反應(yīng)：a 極O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-b 極H₂+2OH^--2e^-═2H₂O
（2）Cu極發(fā)生氧化反應(yīng)，（填“氧化”或“還原”）
（3）當(dāng)銅片的質(zhì)量變化了12.8g時(shí)，a極上消耗的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L．
（4）CuSO₄溶液中H⁺向Zn極移動(dòng)
（5）科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑，一種氫氧燃料電池是采用鉑作為電極，在稀硫酸電解質(zhì)中直接通入純化后的氫氣，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣，使用該燃料電池的好處是污染少．

Answer 1

分析 左邊裝置是原電池，氫氧原料原電池中，投放燃料的電極是負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，投放氧氣的電極是正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；右邊裝置是電解池，與a極正極相連的Cu極為陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，與b極負(fù)極相連的Zn極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）根據(jù)以上分析，a極投放氧氣是正極，電極反應(yīng)：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；b極投放燃料是負(fù)極，電極反應(yīng)：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
（2）Cu極與a極正極相連為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：氧化；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，O₂------2Cu，當(dāng)銅片的質(zhì)量變化了12.8g時(shí)，a極上消耗的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為$\frac{12.8}{64}$×$\frac{1}{2}$×22.4=2.24L，故答案為：2.24；
（4）CuSO₄溶液中H⁺向陰極Zn移動(dòng)，故答案為：Zn；
（5）燃料電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，對(duì)環(huán)境影響很小，燃料直接燃燒會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染．故答案為：燃料電池的能量化效率高，污染少．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，難度不大，注意氫氧燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫，書寫時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，酸堿性不同，電極反應(yīng)式的書寫不同．