Question

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2Fe³⁺ ＋ Cu ==2Fe²⁺＋Cu²⁺，可拆写为氧化反应式：Cu－2e^－ ==Cu²⁺，还原反应式：2Fe³⁺ ＋ 2e^－ ="=" 2Fe²⁺。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⁺ = Zn²⁺ ＋ H₂↑拆写为两个“半反应式”：其中，氧化反应为：                          。

（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：         （只填一种）；电解质溶液甲是        ；电极b处的电极反应式：                   。

（3）由反应2H₂ + O₂ 2H₂O ，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                       ，正极                       。

Answer

（1）Zn－2e－= Zn2+（2分）

（2）Cu（合理给1分），ZnSO4（1分），2H+ + 2e- = H2↑（2分）.

（3）负极：2H2 - 4e- = 4H+ ，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O（4分）

【解析】

试题分析：（1）依据题意，由2Fe3+ ＋ Cu ==2Fe2+＋Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu－2e－ ==Cu2+，还原反应式：2Fe3+ ＋ 2e－==2Fe2+ ，可得：反应Zn ＋ 2H+ = Zn2+ ＋ H2↑拆写为两个“半反应式”，氧化反应为Zn失去2e－生成Zn2+，故氧化反应式为：Zn－2e－= Zn2+；

（2）如图，组成的原电池中若电极a为Zn ，则电解质溶液应为ZnSO4 ，电极b选择材料的化学性质应比锌不活泼，可为Cu或C，则电解质溶液已为稀H2SO4，故电极b处的电极反应式为：2H+ + 2e- = H2↑

（3）根据反应2H2 + O2 2H2O ，以稀硫酸为电解质溶液设计的燃料电池，其中负极的电极反应式为：2H2 - 4e- = 4H+ ，正极的电极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O；

考点：氧化还原反应、化学电池