Question

【題目】如圖為原電池裝置示意圖：

(1)若A為Zn，B為石墨棒，電解質溶液為稀硫酸，則A為_______極(填正或負)，寫出電極反應式：正極_______，負極_______．總反應離子方程式為：_______。

(2)若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，則A為_______極(填正或負)，寫出電極反應式：正極_______，負極_______．總反應離子方程式為：_______。

(3)若A、B均為鉑片，電解質為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，該電池即為燃料電池，通入氧氣的一極為該電池的_______極(填正或負)，寫出電極反應式：正極______________，負極______．總反應方程式為：______。

Answer 1

【答案】負 2H++2e-=H2↑ Zn-2e-=Zn2+ Zn+2H+=Zn2++H2↑ 正 Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ 2Fe3++Fe=3Fe2+ 正 O2 + 4e- +2H2O=4OH- 2H2-4 e- +4OH- =2H2O 2H2+O2=2H2O

【解析】

(1) 若A為Zn，B為石墨棒，電解質溶液為稀硫酸，形成的原電池中，鋅為負極，石墨為正極；(2) 若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，形成的原電池中，鐵為負極，銅片作正極；(3) 若A、B均為鉑片，電解質為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，構成氫氧燃料電池，在燃料電池中通入燃料的一極為負極，通入空氣或氧氣的一極為正極，結合原電池原理解答。

(1) 若A為Zn，B為石墨棒，電解質溶液為稀硫酸，形成的原電池中，鋅失電子變成離子進入溶液，所以A極Zn為負極，負電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+；石墨為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為：2H++2e-=H2↑，總反應為：Zn+2H+=Zn2++H2↑，故答案為：負；2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+；Zn+2H+=Zn2++H2↑；

(2) 若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，形成的原電池中，鐵片失電子變成亞鐵離子進入溶液，B電極為負極，電極反應式為：Fe-2e-=Fe2+；銅片作正極，正極上鐵離子得電子生成亞鐵離子，電極反應式為：Fe3++e-=Fe2+，總反應為：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案為：正；2Fe3++2e-=2Fe2+；Fe-2e-=Fe2+；2Fe3++Fe=3Fe2+；

(3) 若A、B均為鉑片，電解質為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，構成氫氧燃料電池，在燃料電池中通入燃料的一極為負極，通入空氣或氧氣的一極為正極，因此在該氫氧燃料電池中，通入氧氣的一極為該電池的正極，電極反應式為O2 + 4e- +2H2O=4OH-；通入氫氣的為負極，電極反應式為2H2-4 e- +4OH- =2H2O；氫氣和氧氣反應生成水，所以電池總反應方程式為2H2+O2=2H2O，故答案為：正；O2 + 4e- +2H2O=4OH-；2H2-4 e- +4OH- =2H2O；2H2+O2=2H2O。