Question

18．（1）理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池．請利用反應Cu+2Ag⁺═2Ag+Cu²⁺ 設計一個化學電池（正極材料用碳棒），回答下列問題：
該電池的負極材料是銅，發(fā)生氧化反應（填“氧化”或“還原”），電解質溶液是硝酸銀  ；
（2）氫氧燃燒電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領域．它的電極材料一般為活化電極，具有很強的催化活性，如鉑電極、活性炭電極等．電解質溶液一般為40%的KOH溶液．請寫出正極電極反應式：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-；
（3）寫出鋁熱法煉鐵的化學方程式：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式，失電子的物質作負極；根據(jù)得失電子判斷反應類型；電解質是反應物中可溶性的、得電子的物質；
（2）氫氧燃料電池工作時，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，注意堿性電解質的條件下；
（3）鋁熱法煉鐵的原理是用金屬鋁和鐵的氧化物在高溫下發(fā)生置換反應，屬于熱還原法的一種．

解答 解：（1）原電池中失電子的物質作負極，根據(jù)方程式知，銅作負極，比銅活潑性小的金屬或導電的非金屬作正極；銅失電子，發(fā)生氧化反應；電解質是反應物中可溶性的、得電子的物質，所以電解質是可溶性的銀鹽，可用硝酸銀作電解質，
故答案為：銅；氧化；硝酸銀；
（2）堿性氫氧燃料電池工作時，在負極上通入氫氣，發(fā)生氧化反應，電極反應式為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，在正極上通入氧氣，發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-；
（3）鋁熱法煉鐵的原理是用金屬鋁和鐵的氧化物在高溫下發(fā)生置換反應，以Fe₂O₃為例，反應的化學方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，
故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．

點評 本題考查原電池的設計方法，利用氧化還原反應分析是解題的關鍵，燃料電池電極反應式的書寫要注意電解質的性質，題目難度不大．