Question

（1）可利用Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂反應，設計一個原電池．
寫出電極反應方程式：負極：______正極：______
（2）航天技術上使用的一種電池，它具有高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點．用Pt做電極，KOH溶液做電解液，因其反應與氫氧燃燒相似，2H₂+O₂=2H₂O，故稱為氫氧燃燒電池．請寫出各電極的電極反應．
負極：______正極：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據反應“Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂”可知，反應中銅被氧化，應為原電池負極，因失電子而被氧化，正極應為活潑性比銅弱的金屬或導電的非金屬材料，Fe ³⁺在正極得到電子而被還原，電解質溶液應選發(fā)生還原反應的電解質，所以選氯化鐵溶液為電解質溶液．
（2）根據反應2H₂+O₂=2H₂O可知，反應中氫氣失電子被氧化，應在負極上的反應，氧氣得電子被還原，應在正極上的反應，根據得失電子及反應類型寫出相應的電極反應式．
解答：解：（1）由反應“Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂”可知，反應中銅被氧化，應為原電池負極，失電子而被氧化，電極反應為Cu-2e-=Cu²⁺，正極應為活潑性比Cu弱的金屬或非金屬材料，Fe³⁺在正極得到電子而被還原，電極反應式為
Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，電解質溶液為FeCl₃．
故答案為：負極：Cu-2e-═Cu²⁺正極Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．
（2）該反應中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，氫離子和溶液中的氫氧根離子生成水，所以電極反應式為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．
氧氣得電子被還原，氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，所以電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
點評：本題考查原電池的設計及原電池的工作原理，題目難度不大，注意：
1、從氧化還原反應的角度由電池反應判斷電極反應；
2、寫電極反應式要結合電解質溶液，如果電解質溶液不同，即使原料相同，電極反應式也不同，如氫氧燃料電池，當電解質為酸或堿，電極反應式不同．