Question

一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以拆寫成兩個(gè)“半反應(yīng)式”，一個(gè)是“氧化反應(yīng)式”，一個(gè)是“還原反應(yīng)式”．如2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，可拆寫為氧化反應(yīng)式：Cu-2e^-═Cu²⁺，還原反應(yīng)式：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．并由此實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化．據(jù)此，回答下列問題：
（1）將反應(yīng)Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑拆寫為兩個(gè)“半反應(yīng)式”：其中，氧化反應(yīng)為：

 

．
（2）由題（1）反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池如圖所示：若電極a為Zn，電極b可選擇材料：

 

（只填一種）；
電解質(zhì)溶液甲是

 

；電極b處的電極反應(yīng)式：

 

．
（3）由反應(yīng)2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O，設(shè)計(jì)出以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的燃料電池，其電極反應(yīng)式為：負(fù)極

 

，正極

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）失電子的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）將反應(yīng)Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑，若電極a為Zn，電極b為不如鋅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲�電極和相應(yīng)的電解質(zhì)溶液含有相同的陽離子，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）由反應(yīng)2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O，設(shè)計(jì)出以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的燃料電池，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）根據(jù)方程式知，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以其反應(yīng)式為：Zn=Zn²⁺+2e^-，
故答案為：Zn=Zn²⁺+2e^-；
（2）反應(yīng)Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑，若電極a為Zn，電極b為不如鋅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘�，如銅等，電極和相應(yīng)的電解質(zhì)溶液含有相同的陽離子，可以是硫酸鋅溶液，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：Cu；ZnSO₄；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）由反應(yīng)2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O，設(shè)計(jì)出以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的燃料電池，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H₂-4e-=4H⁺，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：負(fù)極：2H₂-4e^-=4H⁺，正極：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池原理和電解池原理，電極反應(yīng)式的書寫是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，書寫時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性．