Question

现有如下两个反应：（A）2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂（B）2H₂+O₂=2H₂O
根据两反应本质，判断能否设计成原电池，如果不能，说明其原因；如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式，电解质溶液名称．（A）

氯化钠

 溶液，负极

铁2Fe-4e^-=2Fe²⁺

正极

碳棒O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

（B）

稀硫酸

 溶液    负极

碳棒2H₂-4e^-=4H⁺

正极

碳棒O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

．

Answer 1

分析：（A）先根据该反应能否自发进行氧化还原反应确定能否设计为原电池；再根据方程式中反应物的金属单质确定负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极；
（B）先根据该反应能否自发进行氧化还原反应确定能否设计为原电池；再根据方程式选择电极；

解答：解：（A）该反应能自发进行氧化还原反应，所以能设计成原电池；该反应方程式中铁失电子，所以选铁作负极，不如铁活泼的金属或非金属导体作正极；中性溶液能溶有一定量的氧气，所以可选用氯化钠作电解质．
所以铁作负极，铁失去电子变成二价铁离子，发生氧化反应；
碳作正极，氧气和水得电子生成氢氧根离子，发生含有反应；
故答案为：氯化钠溶液；  铁；   2Fe-4e^-=2Fe²⁺；碳棒；O2+4e^-+2H2O=4OH ^-
（B）该反应能自发进行氧化还原反应，所以能设计成原电池；该反应方程式中没有金属单质，所以选稳定性较强且导电的石墨作正负极；电解质溶液要与负极产生的离子相同或能反应，所以电解质可选硫酸或氢氧化钠．
所以正、负极都选石墨．
以硫酸为电解质分析：负极为石墨，负极上氢原子失去电子变成氢离子进入溶液，所以电极反应式为2H₂-4e^-=4H⁺
正极为石墨，正极上氧气和氢离子得得电子生成水，所以电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
故答案为：稀硫酸；碳棒；2H₂-4e^-=4H⁺；碳棒；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；

点评：原电池的设计：
1、基本方法
   以氧化还原反应为基础，确定原电池的正负极、电解质溶液及电极反应，可参考锌-铜-稀硫酸原电池模型处理问题．其方法是还原剂作负极，不如负极活泼的金属或非金属导体作正极，氧化剂的溶液作电解质溶液．
2、电解质溶液的选择
  电解质溶液一般要能与负极发生反应，或者是电解质溶液中溶解的其它物质与负极发生反应．
3、电极材料的选择
电极材料必须导电，负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子；正极和负极之间只有产生电势差，电子才能定向运动，所以正极和负极不用同一种材料．