Question

理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池．
（1）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间，则甲、乙两种装置中属于原电池的是

甲

，甲装置中铜片上的现象是

有无色无味的气体产生

．
（2）利用反应“Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺”可以设计一个化学电池，若正极材料用石墨碳棒，则该电池的负极材料是

Cu

，电解质溶液是

AgNO₃溶液

．
（3）据报道，最近摩托罗拉公司研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍．已知该电池的总反应为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，则该燃料电池的正极上的电极反应式为

O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-

，当外电路通过1.2mol e^-时，理论上消耗甲醇

6.4

g．

Answer 1

分析：（1）原电池的构成条件：活泼型不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路；原电池的正极上的现象是冒气泡或者析出金属；
（2）氧化还原反应中，失电子的极是负极，电解质溶液根据氧化还原反应来确定；
（3）燃料电池中，正极上发生的反应是氧气得电子的过程，根据电子守恒可以计算甲醇的量．

解答：解：（1）甲装置符合原电池的构成条件，乙装置没有闭合回路，将纯锌片和纯铜片插入稀硫酸中，铜片是正极，该极上是氢离子得电子的反应，会有无色无味的气体产生，故答案为：甲；有无色无味的气体产生；
（2）自发的氧化还原反应Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺中，Cu失电子，做负极，可溶性的银盐即AgNO₃溶液作电解质，故答案为：Cu；AgNO₃溶液；
（3）燃料电池中，正极上发生的反应是氧气得电子的过程，在碱性环境下的电极反应为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，电池反应2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O中转移的电子为12mol，消耗甲醇2mol，当外电路通过1.2mole^-时，消耗甲醇0.2mol，即6.4g，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；6.4．

点评：本题考查学生原电池的工作原理知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．