Question

理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池．
（1）將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度同體積的稀硫酸中一段時(shí)間，則甲、乙兩種裝置中屬于原電池的是

甲

，甲裝置中銅片上的現(xiàn)象是

有無(wú)色無(wú)味的氣體產(chǎn)生

．
（2）利用反應(yīng)“Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺”可以設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池，若正極材料用石墨碳棒，則該電池的負(fù)極材料是

Cu

，電解質(zhì)溶液是

AgNO₃溶液

．
（3）據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研制了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫電池或鋰電池的10倍．已知該電池的總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，則該燃料電池的正極上的電極反應(yīng)式為

O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-

，當(dāng)外電路通過(guò)1.2mol e^-時(shí)，理論上消耗甲醇

6.4

g．

Answer 1

分析：（1）原電池的構(gòu)成條件：活潑型不同的兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路；原電池的正極上的現(xiàn)象是冒氣泡或者析出金屬；
（2）氧化還原反應(yīng)中，失電子的極是負(fù)極，電解質(zhì)溶液根據(jù)氧化還原反應(yīng)來(lái)確定；
（3）燃料電池中，正極上發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子的過(guò)程，根據(jù)電子守恒可以計(jì)算甲醇的量．

解答：解：（1）甲裝置符合原電池的構(gòu)成條件，乙裝置沒(méi)有閉合回路，將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中，銅片是正極，該極上是氫離子得電子的反應(yīng)，會(huì)有無(wú)色無(wú)味的氣體產(chǎn)生，故答案為：甲；有無(wú)色無(wú)味的氣體產(chǎn)生；
（2）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺中，Cu失電子，做負(fù)極，可溶性的銀鹽即AgNO₃溶液作電解質(zhì)，故答案為：Cu；AgNO₃溶液；
（3）燃料電池中，正極上發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子的過(guò)程，在堿性環(huán)境下的電極反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，電池反應(yīng)2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O中轉(zhuǎn)移的電子為12mol，消耗甲醇2mol，當(dāng)外電路通過(guò)1.2mole^-時(shí)，消耗甲醇0.2mol，即6.4g，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；6.4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池的工作原理知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．