一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”.如2Fe
3++Cu=2Fe
2++Cu
2+,可拆写为氧化反应式:Cu→Cu
2++2e
-,还原反应式:2Fe
3++2e
-→2Fe
2+.并由此实现了化学能与电能的相互转化.据此,回答下列问题:
(1)将反应Zn+2H
+═Zn
2++H
2↑拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应式为:
Zn=Zn2++2e-
Zn=Zn2++2e-
.
(2)由题(1)反应,设计成原电池如图所示:若电极a为Zn,电极b可选择材料:
铜
铜
(只填一种);电解质溶液甲是
ZnSO4
ZnSO4
;电极b处的电极反应式:
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
.
(3)由反应2H
2+O
22H
2O,设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池,其电极反应式为:负极
2H2-4e-=4H+
2H2-4e-=4H+
,正极
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
.
(4)以惰性材料为电极,电解100mL pH=6的硫酸铜溶液,当电解池内溶液的pH为1时,电极上析出的铜的质量为
0.32g
0.32g
(忽略电解前后溶液体积的变化).