Question

9．（1）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池．请利用反应“Cu+2Ag⁺═2Ag+Cu²⁺”设计一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
①该电池的负极材料是Cu；
②若导线上转移电子2.5mol，则正极生成银270克．
（2）将铂丝插入KOH溶液中做电极，并在两极片分别通入氢气和氧气，形成一种燃料电池：①通氢气的铂丝为原电池的负极，发生的电极反应为H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
②该电池工作时（放电）反应的总化学方程式为2H₂+O₂=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根据方程式，失电子的物质作负极；
②电解质溶液中含有得电子的Ag⁺，根据电极反应计算；
（2）①燃料电池中负极上是燃料发生失电子的氧化反应，从而写出电极反应式；
②氢氧燃料电池工作时的总反应方程式即是燃料燃烧的化学方程式．

解答 解：（1）①原电池中失电子的物质作负极，根据反应方程式知，Cu作负极，电解质溶液中含有得电子的Ag⁺，可用硝酸银溶液作电解质溶液，
故答案为：Cu；
②在正极上银离子得电子生成银单质，电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，若导线上转移电子2.5mol，则正极生成银2.5mol，质量是2.5mol×108g/mol=270g，
故答案为：270；
（2）①燃料电池中负极上是燃料发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，电极反应为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，故答案为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
②氢氧燃料电池工作时的总反应方程式即是燃料燃烧的化学方程式，即2H₂+O₂=2H₂O，故答案为：2H₂+O₂=2H₂O．

点评 本题考查原电池的设计，题目难度不大，注意两极材料的判断以及电极反应式的书写方法．