I.依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答...

问题详情：

I.依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：

 (1)电极 X 的材料是__________填化学式）；电解质溶液 Y 是______填化学式）。

(2)银电极发生______填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为_________；X 电极反应式为_____。

II. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放 电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。

请回答下列问题：

(1)已知放电时负极反应为 Zn－2e-＋2OH-  ===Zn(OH)2，则正极反应 为_____________。

 (2)放电时，_____(填“正”或“负”)极附近溶液的 pH 升高。

 (3)高铁电池充电时，电池的负极与电源的_____（填“正极”或“负极”），充 电时与电池负极相连的电极反应为__________。

III.近几年开发的*醇燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和 水分子通过。其工作原理的示意图如下：

请回答下列问题： (1)该燃料电池的总反应为_________。

 (2)Pt(a)电极是电池的_____（填“正”或“负”）极，电极反应式为：__________； Pt(b)电极反应式为___________。

【回答】

   (1). Cu    (2). AgNO3    (3). 还原    (4). Ag++e=Ag    (5). Cu-2e-=Cu2+    (6). FeO42-＋4H2O+3e- = Fe(OH)3＋5OH-    (7). 正    (8). 负    (9). Zn(OH)2＋2e-= Zn＋2OH-    (10). 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O    (11). 负    (12). CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+    (13). O2+4H++4e-═2H2O

【解析】

【分析】

I. 由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag++2e-═2Ag，负极：Cu-2e-═Cu2+，所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极；

II. (1) 放电时，该电池是原电池，原电池正极上得电子化合价降低而发生还原反应；

 (2)根据电极反应式确定pH 升高的电极。

 (3)高铁电池充电时，为电解池，负极与电池的负极相连，为电解池的*极，发生还原反应；

III. (1) 原电池反应的实质为氧化还原反应，*醇被氧化生成二氧化碳和水；

 (2) 该原电池中质子交换膜只允许质子和水分子通过，说明电解质溶液为**溶液，燃料电池中，通入燃料电极为负极，负极上失电子发生氧化反应，通入氧化剂的电极为正极，正极上得电子发生还原反应。

【详解】I. (1) 由反应“2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3溶液 ；

(2) 正极为活泼*较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，发生还原反应，电极反应为Ag++e=Ag，X为负极，铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；

II. (1) 放电时，该电池是原电池，负极反应为 Zn－2e-＋2OH-  =Zn(OH)2，则正极上发生还原反应，电极反应式为FeO42-＋4H2O+3e- = Fe(OH)3＋5OH-；

 (2) 放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，生成*氧根离子，碱*要增强，即正极附近溶液的 pH升高；

 (3)高铁电池充电时为电解池，负极与电池的负极相连，为电解池的*极，发生氧化反应，电极反应式为Zn(OH)2＋2e-= Zn＋2OH-；

III. (1) 原电池反应的实质为氧化还原反应，*醇被氧化生成二氧化碳和水，电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O；

 (2) 该原电池中质子交换膜只允许质子和水分子通过，说明电解质溶液为**溶液，燃料电池中，通入燃料的电极为负极，负极上失电子发生氧化反应，电解方程式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，通入氧化剂的电极为正极，正极上得电子发生还原反应，电极方程式为O2+4H++4e-═2H2O。

【点睛】考查二次电池的工作原理，涉及到原电池和电解池的有关知识，明确电池放电是原电池原理，充电时是电解原理，充电方式是“正对正即电池正极连接电源正极”，做题时注意根据总反应从氧化还原的角度判断化合价的变化和电子转移数目，以得出电池的正负极以及所发生的反应，书写电极反应时一定要关注电解质介质对电极反应的影响。

知识点：电化学 胶体

题型：综合题