Question

（1）實(shí)事證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際中可以設(shè)計(jì)成原電池的是

 

A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0
（2）以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用．現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與右圖中電解池相連，其中，a為電解液，X和Y是兩塊電極板，則：
①若X和Y均為惰性電極，a為CuSO₄溶液，則陽極的電極反應(yīng)式為

 

，電解時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

，通過一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為

 

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②若X、Y依次為銅和鐵，a仍為CuSO₄溶液，且反應(yīng)過程中未生成Fe³⁺，則Y極的電極反應(yīng)式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）能涉及成原電池的反應(yīng)應(yīng)為能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，只有C符合；
（2）氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上氫氣失去電子被氧化生成水；
（3）①若電解硫酸銅溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，據(jù)此寫出電池反應(yīng)式，依據(jù)電極反應(yīng)寫出電解池中的化學(xué)方程式；根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計(jì)算；
②若X、Y依次為銅和鐵，a仍為CuSO₄溶液，判斷，X陰極，Y為陽極，且反應(yīng)過程中未生成Fe³⁺，陽極鐵失電子生成亞鐵離子．

解答： 解：（1）A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0，為氧化還原反應(yīng)，但為吸熱反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故A錯(cuò)誤；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0，不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故B錯(cuò)誤；
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0，為氧化還原反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，能設(shè)計(jì)為原電池，故C正確．
故答案為：C；
（2）以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上氫氣失去電子，負(fù)極反應(yīng)為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
（3）①電解硫酸銅溶液時(shí)，陽極上生成氧氣，陰極上生成銅，同時(shí)溶液中生成硫酸，所以，陽極電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑，電池反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，根據(jù)銅原子守恒知，氧化銅和銅的比是1：1，所以0.2molCuO能生成0.2mol銅，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×2=0.4mol，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄； 0.4mol；
②若X、Y依次為銅和鐵，a仍為CuSO₄溶液，判斷，X陰極，Y為陽極，且反應(yīng)過程中未生成Fe³⁺，陽極鐵失電子生成亞鐵離子，Y極電極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺．

點(diǎn)評：本題考查原電池知識，涉及構(gòu)成原電池的條件和電極反應(yīng)書寫、電解池的有關(guān)電極反應(yīng)書寫，電解精煉，電鍍等電解原理的應(yīng)用等知識點(diǎn)，只有明確陰陽極上析出的物質(zhì)才能正確解答，題目貼近高考，難度中等．