题目内容
（1）实事证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在实际中可以设计成原电池的是A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应的电极反应式为
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用．现将你设计的原电池通过导线与右图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则阳极的电极反应式为
②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，且反应过程中未生成Fe3+，则Y极的电极反应式为
考点：原电池和电解池的工作原理,电解原理
专题：电化学专题
分析：（1）能涉及成原电池的反应应为能自发进行的氧化还原反应，只有C符合；
（2）氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失去电子被氧化生成水；
（3）①若电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，据此写出电池反应式，依据电极反应写出电解池中的化学方程式；根据铜和转移电子正极的关系式计算；
②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，判断，X阴极，Y为阳极，且反应过程中未生成Fe3+，阳极铁失电子生成亚铁离子．
（2）氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失去电子被氧化生成水；
（3）①若电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，据此写出电池反应式，依据电极反应写出电解池中的化学方程式；根据铜和转移电子正极的关系式计算；
②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，判断，X阴极，Y为阳极，且反应过程中未生成Fe3+，阳极铁失电子生成亚铁离子．
解答：
解：（1）A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，为氧化还原反应，为放热反应，能设计为原电池，故C正确．
故答案为：C；
（2）以KOH溶液为电解质溶液，氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失去电子，负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）①电解硫酸铜溶液时，阳极上生成氧气，阴极上生成铜，同时溶液中生成硫酸，所以，阳极电极反应为：4OH--4e-=H2O+O2↑，电池反应式为：2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4，根据铜原子守恒知，氧化铜和铜的比是1：1，所以0.2molCuO能生成0.2mol铜，转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4； 0.4mol；
②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，判断，X阴极，Y为阳极，且反应过程中未生成Fe3+，阳极铁失电子生成亚铁离子，Y极电极反应为Fe-2e-=Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+．
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，为氧化还原反应，为放热反应，能设计为原电池，故C正确．
故答案为：C；
（2）以KOH溶液为电解质溶液，氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失去电子，负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）①电解硫酸铜溶液时，阳极上生成氧气，阴极上生成铜，同时溶液中生成硫酸，所以，阳极电极反应为：4OH--4e-=H2O+O2↑，电池反应式为：2CuSO4+2H2O
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故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；2CuSO4+2H2O
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②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，判断，X阴极，Y为阳极，且反应过程中未生成Fe3+，阳极铁失电子生成亚铁离子，Y极电极反应为Fe-2e-=Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+．
点评：本题考查原电池知识，涉及构成原电池的条件和电极反应书写、电解池的有关电极反应书写，电解精炼，电镀等电解原理的应用等知识点，只有明确阴阳极上析出的物质才能正确解答，题目贴近高考，难度中等．
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