【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3）用該燃料電池作電源，用Pt作電極電解飽和食鹽水：①寫出陰極的電極反應(yīng)式：___。②寫出總反應(yīng)的離子方程式：___。③，燃料電池中消耗標(biāo)況下H2___L。【答案】由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 由a到b 2H2－4e+4OH=4H2O O2+4e+2H2O=4OH 2H2O+2e=H2↑ +2OH或2H+ +2e=H2↑ Cl＋2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑ 【解析】【分析】（1）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，原電池放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；（2）負(fù)極上燃料失電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；（3）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算消耗氫氣的物質(zhì)的量【詳解】(1)該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)化為電能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在原電池中，?fù)極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負(fù)極流向正極，所以是 由a到b，故答案為：由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；由a到b；(2)堿性環(huán)境中，該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為2H2－4e+4OH=4H2O，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OH，故答案為：2H2－4e+4OH=4H2O；O2+4e+2H2O=4OH；（3）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陰極上氫離子放電，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e=H2↑ +2OH或2H+ +2e=H2↑，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，所以總反應(yīng)離子方程式為：Cl＋2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑ ，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算消耗氫氣的物質(zhì)的量，電解時(shí)，陽(yáng)極上生成氯氣，每生成 氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=（10）2=，燃料電池中消耗氫氣的物質(zhì)的量=，故答案為：2H2O+2e=H2↑ +2OH或2H+ +2e=H2↑ ； Cl＋2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑ ； 。9．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。（1）A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________。（2）B中Fe極為_(kāi)______極，電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________。C中Fe極為_(kāi)______極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________，電子從_______極流出（填“Zn”或“Fe”）。（3）比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是___________________?！敬鸢浮縁e＋2H＋=Fe2+H2↑ 負(fù)極 Fe－2e－=Fe2+ 正極 2H＋＋2e－=H2↑ Zn BAC 【解析】【分析】已知金屬活動(dòng)性：Zn＞Fe＞Sn，則A發(fā)生化學(xué)腐蝕，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，B中Fe為負(fù)極，Sn為正極，F(xiàn)e被腐蝕，C中Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，F(xiàn)e被保護(hù)，以此解答。【詳解】(1)鐵與硫酸反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；(2)Fe比Sn活潑，則B中Fe為負(fù)極，Sn為正極，負(fù)極發(fā)生Fe－2e－ = Fe2+；Zn比Fe活潑，則C中Fe為正極，Zn為負(fù)極，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，電子從負(fù)極即Zn極流出；(3)A發(fā)生化學(xué)腐蝕；B中Fe為負(fù)極，Sn為正極，F(xiàn)e被腐蝕；C中Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，F(xiàn)e被保護(hù)，Zn被腐蝕，則A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是B＞A＞C。10．Ⅰ．鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作印刷電路銅版腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路板的離子方程式_________________。(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。________負(fù)極反應(yīng)：_________________；正極反應(yīng)：_________________．Ⅱ．寫出甲烷燃料電池在酸性溶液中的電極反應(yīng)和總電池反應(yīng)：正極：________________________________________________；負(fù)極：_________________________________________________；總反應(yīng)：_______________________________________________。【答案】2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋ Cu2e ==Cu2+ 2Fe3++2e ==2Fe2+ 2O2+8e+8H+==4H2O CH48e+2H2O==CO2+8H+ CH4+2O2==CO2+2H2O 【解析】【分析】Ⅰ．(1)FeCl3溶液腐蝕印刷電路板時(shí)，F(xiàn)e3+將Cu氧化生成Fe2+和Cu2+。(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則需用Cu、C(或Ag、Au、Pt等)作電極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)。負(fù)極為Cu失電子生成Cu2+；正極為Fe3+得電子生成Fe2+。Ⅱ．正極：O2在酸性溶液中得電子，生成水；負(fù)極：CH4在酸性溶液中失電子生成CO2等；總反應(yīng)：甲烷燃燒生成二氧化碳和水。【詳解】Ⅰ．(1)FeCl3溶液腐蝕印刷電路板時(shí)，F(xiàn)e3+將Cu氧化生成Fe2+和Cu2+，離子方程式為2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋。答案為：2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋；(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則需用Cu、C(或Ag、Au、Pt等)作電極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)。負(fù)極反應(yīng)：Cu2e ==Cu2+；正極反應(yīng)：2Fe3++2e ==2Fe2+。答案為：Cu2e ==Cu2+；2Fe3++2e ==2Fe2+；Ⅱ．正極：O2在酸性溶液中得電子生成水，電極反應(yīng)為2O2+8e+8H+==4H2O；負(fù)極：CH4在酸性溶液中失電子生成CO2等，電極反應(yīng)為CH48e+2H2O==CO2+8H+；總反應(yīng)：甲烷燃燒生成二氧化碳和水，總反應(yīng)式為CH4+2O2==CO2+2H2O。答案為：2O2+8e+8H+==4H2O；CH48e+2H2O==CO2+8H+；CH4+2O2==CO2+2H2O。【點(diǎn)睛】設(shè)計(jì)原電池時(shí)，應(yīng)從電池反應(yīng)出發(fā)，電池反應(yīng)中失電子的物質(zhì)即為負(fù)極材料，得電子的物質(zhì)為電解質(zhì)中的某成分，從電池反應(yīng)中不能得出正極材料，但此材料必須導(dǎo)電，且還原性弱于負(fù)極材料。11．將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，若該電池中兩電極的總質(zhì)量為80g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為41g，試計(jì)算：(1)產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_(kāi)________；(2)通過(guò)導(dǎo)線的電子數(shù)為_(kāi)________(用NA表示)?！敬鸢浮? 【解析】【分析】(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，電池工作時(shí)，負(fù)極鋅失電子生成Zn2+進(jìn)入溶液，電極質(zhì)量減輕，正極H+得電子生成H2，銀電極質(zhì)量不變，由質(zhì)量變化可求出參加反應(yīng)的Zn的質(zhì)量，由此可求出生成H2的體積。(2)由電子守恒，可求出通過(guò)導(dǎo)線的電子數(shù)?！驹斀狻?1)該電池中兩電極的總質(zhì)量為80g，工作一段時(shí)間后，總質(zhì)量為41g，質(zhì)量減少了39g，根據(jù)原電池工作原理，減少的質(zhì)量為參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量。根據(jù)電子守恒Zn——H2，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為= L。答案為：；(2)依據(jù)得失電子守恒：Zn——2e，則通過(guò)導(dǎo)線的電子數(shù)為=。【點(diǎn)睛】在利用電極質(zhì)量變化求解時(shí)，需弄清質(zhì)量變化的原因，對(duì)于此題來(lái)說(shuō)，只有負(fù)極金屬失電子導(dǎo)致電極質(zhì)量減輕，若溶液中的陽(yáng)離子在正極得電子生成金屬附著在正極上，則情況變得復(fù)雜，解題時(shí)需理順關(guān)系，方能不出差錯(cuò)。12．(1)為了驗(yàn)證 Fe2+與 Cu2+氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能