Question

【題目】依據原電池原理，回答下列問題：

（1）圖1是依據氧化還原反應：Zn ＋Cu 2+＝Zn 2+＋Cu 設計的原電池裝置。

①電極X的材料是_____（填化學名稱），反應過程中電極X的現象是_______。

②Y電極發生的電極反應式為：_______。

（2）圖2是使用固體電解質的燃料電池，該燃料電池總反應方程式為：CH4+2O2 =CO2+2H2O。裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導正極生成的O2－離子(O2＋4e― = 2O2－)。

①c電極為____極。（填“正”或“負”）

②B物質為______。

③d電極上的電極反應式為_______。

④固體電解質中O2－離子移向_______電極。（填“c”或“d”）

Answer 1

【答案】鋅 電極不斷溶解 Cu 2+ +2e－＝Cu 正 CH4 CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O d

【解析】

（1）由題意可知，該原電池為鋅銅原電池，由圖知，電子由X電極流向Y電極，則X為負極，即X為Zn，反應過程中電極不斷溶解，Y為正極，發生的反應為Cu 2+ +2e－＝Cu；

（2）由圖可知，電流由c電極流向d電極，則c為正極，d為負極，A為氧氣，B為甲烷燃料，d電極上的電極反應式為CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，原電池電解質中的陰離子向負極移動，則O2－離子移向d電極。