Question

【题目】一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式．如2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+的拆写结果是：
氧化反应为Cu﹣2e﹣═Cu2+ ， 还原反应为2Fe3++2e﹣═2Fe2+ ， 原电池的电极反应式也可利用此方法书写．请回答下列问题：

（1）已知某一反应的两个“半反应式”分别为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O和4H2O+2O2+8e﹣═8OH﹣ ． 请写出该反应的总反应式：
（2）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，已知X极的电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣═4H2O，则X极为电池的（填“正”或“负”）极，Y极的电极反应式为 ． 当电池工作一定时间后，电解质溶液的碱性（填“增强、减弱或不变”）
（3）有人以化学反应：2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作．则该原电池负极的电极反应式为 ， 正极的电极反应式为 ， 若电池工作过程中有5.6L O2（标准状况下）参于反应，则转移电子的物质的量为

Answer 1

【答案】
（1）CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O
（2）负；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；减弱
（3）2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol
【解析】解：（1）已知甲烷燃料电池的半反应式分别为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣ ， 原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应，则总反应式：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O，所以答案是：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O；
（2.）X极的电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=2H2O，则通入氢气的X极为负极，发生氧化反应，并可判断溶液呈碱性，碱性溶液中正极Y极发生还原反应，电极反应为O2﹣4e﹣+2H2O=4OH﹣；氢氧燃料电池的实质是在一定条件下形成了原电池，其实质仍然是O2把H2氧化，电池总反应为2H2+O2=2H2O，生成了水将碱性溶液稀释，所以电解质溶液的碱性减弱，所以答案是：负；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；减弱；
（3.）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应，所以锌作负极，电极反应式为：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+ ， 氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e﹣═2H2O，若电池工作过程中有5.6L O2（标准状况下）即 =0.25mol参于反应，则转移电子的物质的量为0.25mol×4=1mol；所以答案是：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol．