Question

【题目】人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。

（1）铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。负极电极反应式为___________________________________________。

（2）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为________，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为________g。

（3）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，以甲醇做燃料的电池，如下图所示，

①负极反应物是______________，H+从________极到________极（填a或b）。

②正极反应式为_________________，负极反应式为___________________。

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）根据原电池中负极发生失电子的氧化反应书写。

（2）根据原电池的工作原理，负极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，负极所用电极材料为Cu。根据电极反应式计算。

（3）根据图示CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，b极为负极；O2发生得电子的还原反应生成H2O，a极为正极。结合原电池的工作原理作答，根据原子守恒、电荷守恒，结合酸性电解质书写电极反应式。

（1）在原电池中负极发生失电子的氧化反应，负极电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4。

（2）根据原电池的工作原理，负极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，负极所用电极材料为Cu。当线路中转移0.2mol电子时，被腐蚀Cu的物质的量为0.1mol，被腐蚀铜的质量为0.1mol64g/mol=6.4g。

（3）根据图示CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，b极为负极；O2发生得电子的还原反应生成H2O，a极为正极。

①负极反应物为CH3OH，原电池中阳离子向正极迁移，H+从负极到正极，H+从b极到a极。

②正极O2发生得电子的还原反应生成H2O，1moO2得到4mol电子，正极电极反应式为3O2+12e-+12H+=6H2O；负极CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，1molCH3OH失去6mol电子生成1molCO2，负极电极反应式为2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+。