Question

如图为原电池装置示意图：

(1)若A为Zn，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，则A为_______极(填正或负)，写出电极反应式：正极_______，负极_______．总反应离子方程式为：_______。

(2)若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl₃溶液，则A为_______极(填正或负)，写出电极反应式：正极_______，负极_______．总反应离子方程式为：_______。

(3)若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H₂和O₂，该电池即为燃料电池，通入氧气的一极为该电池的_______极(填正或负)，写出电极反应式：正极______________，负极______．总反应方程式为：______。

Answer

负 2H++2e-=H2↑ Zn-2e-=Zn2+ Zn+2H+=Zn2++H2↑ 正 Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ 2Fe3++Fe=3Fe2+ 正 O2 + 4e- +2H2O=4OH- 2H2-4 e- +4OH- =2H2O 2H2+O2=2H2O

【解析】

(1) 若A为Zn，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，形成的原电池中，锌为负极，石墨为正极；(2) 若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl3溶液，形成的原电池中，铁为负极，铜片作正极；(3) 若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，构成氢氧燃料电池，在燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入空气或氧气的一极为正极，结合原电池原理解答。

(1) 若A为Zn，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，形成的原电池中，锌失电子变成离子进入溶液，所以A极Zn为负极，负电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；石墨为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，总反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，故答案为：负；2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+；Zn+2H+=Zn2++H2↑；

(2) 若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl3溶液，形成的原电池中，铁片失电子变成亚铁离子进入溶液，B电极为负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；铜片作正极，正极上铁离子得电子生成亚铁离子，电极反应式为：Fe3++e-=Fe2+，总反应为：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：正；2Fe3++2e-=2Fe2+；Fe-2e-=Fe2+；2Fe3++Fe=3Fe2+；

(3) 若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，构成氢氧燃料电池，在燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入空气或氧气的一极为正极，因此在该氢氧燃料电池中，通入氧气的一极为该电池的正极，电极反应式为O2 + 4e- +2H2O=4OH-；通入氢气的为负极，电极反应式为2H2-4 e- +4OH- =2H2O；氢气和氧气反应生成水，所以电池总反应方程式为2H2+O2=2H2O，故答案为：正；O2 + 4e- +2H2O=4OH-；2H2-4 e- +4OH- =2H2O；2H2+O2=2H2O。