Question

6．一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)的方程式可以拆開，寫成兩個(gè)“半反應(yīng)式”，一個(gè)是氧化反應(yīng)式，另一個(gè)是還原反應(yīng)式．如2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺的拆寫結(jié)果是：氧化反應(yīng)為Cu-2e^-═Cu²⁺，還原反應(yīng)為2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺，原電池的電極反應(yīng)式也可利用此方法書寫．請回答下列問題：
（1）微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag₂O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH，電池總反應(yīng)為Ag₂O+Zn=2Ag+ZnO，據(jù)此判斷Ag₂O是  極，電極反應(yīng)式為Ag₂O+2e-+H₂O=2Ag+2OH；Zn是負(fù) 極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH^-=ZnO+H₂O．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中OH^---移向負(fù)極．
（2）有人以化學(xué)反應(yīng)：2Zn+O₂+4H⁺═2Zn²⁺+2H₂O為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一種原電池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O₂、H⁺、Zn²⁺進(jìn)行工作．則該原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Zn-4e^-═2Zn²⁺，正極的電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，若電池工作過程中有5.6L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）參于反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol．

Answer 1

分析 （1）電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池中負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在得失電子相等的條件下，將正負(fù)電極上電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式；
（2）根據(jù)電池反應(yīng)式知，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)電池總反應(yīng)為Ag₂O+Zn=2Ag+ZnO，據(jù)此判斷Ag₂O是正極，電極反應(yīng)式為Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-；Zn是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn+2OH^--2e-=ZnO+H₂O，電解質(zhì)溶液中OH^-移向負(fù)極，
故答案為：正；Ag₂O+2e-+H₂O=2Ag+2OH^-；負(fù)；Zn-2e-+2OH^-=ZnO+H₂O；負(fù)；
（2）根據(jù)電池反應(yīng)式知，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以鋅作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：2Zn-4e^-═2Zn²⁺，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，若電池工作過程中有5.6L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）即$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol參于反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25mol×4=1mol；
故答案為：2Zn-4e^-═2Zn²⁺；O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；1mol．

點(diǎn)評 本題考查原電池以及氫氧燃料電池的工作原理，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，則電極反應(yīng)不同，根據(jù)得失電子判斷正負(fù)極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，難度不大．