Question

【题目】(1)科研人员设想用如图所示装置生产硫酸。

①上述生产硫酸的总反应方程式为_____，b是_____极，a电极反应式为_____，生产过程中H+向_____(填a或b)电极区域运动。

②该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_____(填字母)。

A.原电池反应的过程中可能没有电子发生转移

B.原申池装置需要2个活泼性不同的金属电极

C.电极一定不能参加反应

D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生

(2)若需将反应：Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+设计成原电池装置，则负极材料为_____，溶液C为_____。

(3)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜(只允许H+通过)燃料电池的结构示意图如：电池总反应为2CH3OH+3O2＝2CO2+4H2O，c电极为_____(填“正极”或“负极”)，c电极反应方程式为_________。

Answer 1

【答案】2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4 SO2－2e－+2H2O＝4H++SO42－ b D Cu FeCl3溶液 负 CH3OH－6e－+H2O＝CO2+6H+

【解析】

（1）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，据此判断；

（2）根据原电池的工作原理分析解答；

（3）根据电子的移动方向判断正负极，进而书写电极反应式。

（1）①根据装置图可知a电极通入二氧化硫，二氧化硫发生失去电子的氧化反应，氧气在正极通入，因此上述生产硫酸的总反应方程式为2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4，b通入氧气，是正极，a电极是负极，反应式为SO2－2e－+2H2O＝4H++SO42－，原电池中阳离子向正极移动，则生产过程中H+向b电极区域运动。

②A.原电池反应的过程中一定有电子发生转移，A错误；

B.原申池装置不一定需要2个活泼性不同的金属电极，例如燃料电池等，B错误；

C.原电池中电极可以参加反应，例如铜、锌、稀硫酸组成的原电池中锌电极参加反应，C错误；

D.原电池中氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，D正确；

答案选D。

（2）根据反应Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+可知铜失去电子，铁离子得到电子，则设计成原电池装置时负极材料为Cu，溶液C为氯化铁溶液。

（3）根据装置图可知电子从c电极流出，则c电极是负极，电池总反应为2CH3OH+3O2＝2CO2+4H2O，所以甲醇在负极发生失去电子的氧化反应转化为二氧化碳，则c电极反应方程式为CH3OH－6e－+H2O＝CO2+6H+。