Question

8．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要．在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染．请根据题中提供的信息，回答下列问题：
（1）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Cu，当线路中转移0.1mol电子时，则被腐蚀铜的质量为3.2 g．
（2）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用．铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O．则正极电极反应式为PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O
（3）如图为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH．则X极为电池的负（填“正”或“负”）极，X极的电极反应方程式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）该电池反应中，铜失电子发生氧化反应，作负极；根据电极方程式计算；
（2）蓄电池在放电时正极上PbO₂得电子发生还原反应；
（3）根据电子的移动方向判断，X极为电池的负极即甲烷失电子发生氧化反应．

解答 解：（1）该电池反应中，铜失电子发生氧化反应，作负极；负极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，则当线路中转移0.1mol电子时，反应的Cu为0.05mol，其质量为3.2g；
故答案为：Cu；3.2；
（2）放电时，正极上PbO₂得电子，正极反应式为PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O，故答案为：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O；
（3）由电子的移动方向判断，X极为电池的负极，负极为燃料甲烷失电子发生氧化反应，电极反应方程式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
故答案为：负；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

点评 本题考查了原电池原理的应用，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写．