Question

（1）可利用Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂反应，设计一个原电池．
写出电极反应方程式：负极：

Cu-2e-═Cu²⁺

正极：

2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺

（2）航天技术上使用的一种电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点．用Pt做电极，KOH溶液做电解液，因其反应与氢氧燃烧相似，2H₂+O₂=2H₂O，故称为氢氧燃烧电池．请写出各电极的电极反应．
负极：

2H₂+4OH--4e-=4H₂O

正极：

O₂+2H₂O+4e-=4OH-

．

Answer 1

分析：（1）根据反应“Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂”可知，反应中铜被氧化，应为原电池负极，因失电子而被氧化，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe ³⁺在正极得到电子而被还原，电解质溶液应选发生还原反应的电解质，所以选氯化铁溶液为电解质溶液．
（2）根据反应2H₂+O₂=2H₂O可知，反应中氢气失电子被氧化，应在负极上的反应，氧气得电子被还原，应在正极上的反应，根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式．

解答：解：（1）由反应“Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂”可知，反应中铜被氧化，应为原电池负极，失电子而被氧化，电极反应为Cu-2e-=Cu²⁺，正极应为活泼性比Cu弱的金属或非金属材料，Fe³⁺在正极得到电子而被还原，电极反应式为
Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，电解质溶液为FeCl₃．
故答案为：负极：Cu-2e-═Cu²⁺正极Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．
（2）该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水，所以电极反应式为2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．
氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

点评：本题考查原电池的设计及原电池的工作原理，题目难度不大，注意：
1、从氧化还原反应的角度由电池反应判断电极反应；
2、写电极反应式要结合电解质溶液，如果电解质溶液不同，即使原料相同，电极反应式也不同，如氢氧燃料电池，当电解质为酸或碱，电极反应式不同．