Question

6．一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式．如2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺的拆写结果是：氧化反应为Cu-2e^-═Cu²⁺，还原反应为2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺，原电池的电极反应式也可利用此方法书写．请回答下列问题：
（1）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag₂O和Zn，电解质溶液为KOH，电池总反应为Ag₂O+Zn=2Ag+ZnO，据此判断Ag₂O是  极，电极反应式为Ag₂O+2e-+H₂O=2Ag+2OH；Zn是负 极，电极反应式为Zn-2e-+2OH^-=ZnO+H₂O．放电时，电解质溶液中OH^---移向负极．
（2）有人以化学反应：2Zn+O₂+4H⁺═2Zn²⁺+2H₂O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O₂、H⁺、Zn²⁺进行工作．则该原电池负极的电极反应式为2Zn-4e^-═2Zn²⁺，正极的电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，若电池工作过程中有5.6L O₂（标准状况下）参于反应，则转移电子的物质的量为1mol．

Answer 1

分析 （1）电池是将化学能转化为电能的装置，原电池中负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，在得失电子相等的条件下，将正负电极上电极反应式相加即得电池反应式；
（2）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应而作负极，氧气在正极得电子发生还原反应，根据电极反应式计算．

解答 解：（1）根据电池总反应为Ag₂O+Zn=2Ag+ZnO，据此判断Ag₂O是正极，电极反应式为Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-；Zn是负极，电极反应式为Zn+2OH^--2e-=ZnO+H₂O，电解质溶液中OH^-移向负极，
故答案为：正；Ag₂O+2e-+H₂O=2Ag+2OH^-；负；Zn-2e-+2OH^-=ZnO+H₂O；负；
（2）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应，所以锌作负极，电极反应式为：2Zn-4e^-═2Zn²⁺，氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，若电池工作过程中有5.6L O₂（标准状况下）即$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol参于反应，则转移电子的物质的量为0.25mol×4=1mol；
故答案为：2Zn-4e^-═2Zn²⁺；O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；1mol．

点评 本题考查原电池以及氢氧燃料电池的工作原理，注意电解质溶液的酸碱性不同，则电极反应不同，根据得失电子判断正负极，难点是电极反应式的书写，难度不大．