Question

阅读资料，回答（1）、（2）小题
锌铜原电池用画图的方式（如图）表示很不方便，常常采用电池图式表达式，如Zn|ZnSO₄（1mol/L）||CuSO₄（1mol/L）|Cu，上式中，发生氧化反应的负极写在左边，发生还原反应的正极写在右边．用实垂线“|”表示电极与溶液之间的界面，用双实垂线“||”表示盐桥．
（1）上述资料列举的电池中，锌片上发生的电极反应式是

 

．
（2）现有一电池，其图式表达式为Cu|CuSO₄（1mol/L）||Fe₂（SO₄）3（0.5mol/L）|C．该电池中，正极的电极反应式是

 

．
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇（CH₃OH一种可燃物）燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图所示．
①该电池工作时，b口通入的物质为

 

．
②写出该电池的电极反应式：正极：

 

    负极：

 

③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO₂时，有

 

NA个电子转移．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）锌片上失电子发生氧化反应；
（2）该电池中，正极上铁离子得电子发生还原反应；
（3）①根据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料；
②负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
③根据甲醇和转移电子之间的关系式计算．

解答： 解：（1）锌片上失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案为：Zn-2e^-=Zn ²⁺；
（2）该电池中，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，故答案为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）①据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲醇，故答案为：CH₃OH；
②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂↑+12H⁺，故答案为：3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O；2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂↑+12H⁺；
③根据2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂+12H⁺知，甲醇和转移电子之间的关系式得，当6.4g甲醇完全反应生成CO₂时，转移电子的物质的量=

6.4g

32g/mol

×6=1.2mol，则转移电子个数为1.2N_A，
故答案为：1.2．

点评：本题考查了原电池原理，根据正负极上得失电子及反应物和转移电子之间的关系式解答，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，难度不大．