Question

20．请回答下列问题：
Ⅰ．如图所示原电池
（1）当电解质溶液为H₂SO₄溶液时，Cu片的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）当电解质溶液为CuSO₄溶液时，Cu片的电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）当电解质溶液为稀食盐水时，Cu片的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
Ⅱ．由反应2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电
池，其电极反应式为：负极2H₂-4e^-=4H⁺，正极O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）当电解质溶液为H₂SO₄溶液时，锌是负极，铜极上是氢离子得到电子；
（2）当电解质溶液为CuSO₄溶液时，锌是负极，铜极上是铜离子得到电子生成单质铜；
（3）当电解质溶液为稀食盐水时，发生吸氧腐蚀，铜是正极发生还原反应；
Ⅱ．正极是氧气发生还原反应，而电解溶液是酸与氢离子结合成水，负极是氢气发生氧化反应．

解答 解：Ⅰ（1）当电解质溶液为H₂SO₄溶液时，锌是负极，铜极上是氢离子得到电子，所以Cu片的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）当电解质溶液为CuSO₄溶液时，锌是负极，铜极上是铜离子得到电子生成单质铜，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）当电解质溶液为稀食盐水时，发生吸氧腐蚀，铜是正极发生还原反应，氧气得电子，生成氢氧根离子，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
Ⅱ．负极是氢气发生氧化反应，电极反应式为：2H₂-4e^-=4H⁺；正极是氧气发生还原反应，而电解溶液是酸与氢离子结合成水，电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：2H₂-4e^-=4H⁺；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评 本题考查了原电池原理，明确各个电极上得失电子及发生的反应即可解答，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．