Question

19．化学能和电能的相互转化是能量转化的重要形式，电池在现代生活的很多方面得到广泛应用．
（1）如图，把化学能转化为电能的装置是乙；（填“甲”或“乙”）甲中②的电极名称为阴极；
（2）①电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，④电极上的电极反应式为Fe-2e-═Fe²⁺；
（3）航天领域使用氢氧燃烧电池．酸式氢氧燃烧电池的电解质是酸，其正极反应式是O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（4）现代医学用Zn作为材料设计出一种原电池，植入体内作为心脏起搏器的电源，它是靠人体血液中一定浓度的O₂、H⁺、Zn²⁺进行工作的．该电池总反应的离子方程式为O₂+4H⁺+2Zn═2Zn²⁺+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）没有外接电源且能自发进行氧化还原反应的装置为原电池，有外接电源的为电解池；
（2）甲装置为电解池，碳作阳极，阳极上氯离子放电；乙装置为原电池，铁易失电子作负极，碳作正极；
（3）正极氧气得到电子生成水；
（4）氧气在正极发生还原反应，锌在负极发生氧化反应，总反应为自发的氧化还原反应．

解答 解：（1）没有外接电源且能自发进行氧化还原反应的装置为原电池，原电池将化学能转化为电能，乙装置能自发进行氧化还原反应，符合原电池条件，所以乙属于原电池，甲有外接电源为电解池并且②的电极与负极相连为阴极，故答案为：乙；阴极；
（2）甲装置为电解池，碳作阳极，阳极①上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，乙装置为原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，所以④电极上电极反应式为：Fe-2e-═Fe²⁺，故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，Fe-2e-═Fe²⁺；
（3）正极氧气得到电子生成水，电极方程式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（4）氧气在正极发生还原反应，电极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，锌在负极发生氧化反应，反应为：2Zn-4e-═2Zn²⁺，总反应为O₂+4H⁺+2Zn═2Zn²⁺+2H₂O，故答案为：O₂+4H⁺+2Zn═2Zn²⁺+2H₂O．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据是否有外接电源判断原电池和电解池，再结合各个电极上发生的反应来分析解答，题目难度不大．