Question

【題目】人們應用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要。以下每小題中的電池廣泛使用于日常生活、生產和科學技術等方面，請根據題中提供的信息，填寫空格。

（1）鉛蓄電池在放電時發生的電池反應式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。負極電極反應式為___________________________________________。

（2）FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，發生2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，若將此反應設計成原電池，則負極所用電極材料為________，當線路中轉移0.2 mol電子時，則被腐蝕銅的質量為________g。

（3）燃料電池是一種高效、環境友好的供電裝置，以甲醇做燃料的電池，如下圖所示，

①負極反應物是______________，H+從________極到________極（填a或b）。

②正極反應式為_________________，負極反應式為___________________。

Answer 1

【答案】 Pb – 2e- + SO42- = PbSO4 Cu 6.4 g CH3OH b a 3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O 2CH3OH – 12e- + 2H2O =2 CO2 +12H+

【解析】（1）根據原電池中負極發生失電子的氧化反應書寫。

（2）根據原電池的工作原理，負極電極反應式為Cu-2e-=Cu2+，正極電極反應式為2Fe3++2e-=2Fe2+，負極所用電極材料為Cu。根據電極反應式計算。

（3）根據圖示CH3OH發生失電子的氧化反應生成CO2，b極為負極；O2發生得電子的還原反應生成H2O，a極為正極。結合原電池的工作原理作答，根據原子守恒、電荷守恒，結合酸性電解質書寫電極反應式。

（1）在原電池中負極發生失電子的氧化反應，負極電極反應式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4。

（2）根據原電池的工作原理，負極電極反應式為Cu-2e-=Cu2+，正極電極反應式為2Fe3++2e-=2Fe2+，負極所用電極材料為Cu。當線路中轉移0.2mol電子時，被腐蝕Cu的物質的量為0.1mol，被腐蝕銅的質量為0.1mol64g/mol=6.4g。

（3）根據圖示CH3OH發生失電子的氧化反應生成CO2，b極為負極；O2發生得電子的還原反應生成H2O，a極為正極。

①負極反應物為CH3OH，原電池中陽離子向正極遷移，H+從負極到正極，H+從b極到a極。

②正極O2發生得電子的還原反應生成H2O，1moO2得到4mol電子，正極電極反應式為3O2+12e-+12H+=6H2O；負極CH3OH發生失電子的氧化反應生成CO2，1molCH3OH失去6mol電子生成1molCO2，負極電極反應式為2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+。