CH4+2O2===CO2+2H2O......总反应
2O2+8H++8e-===4H2O......正极反应式
CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+......负极反应式
1.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2===LiMnO2,下列说法中正确的是( )
A.Li是正极,电极反应为Li-e-===Li+
B.Li是负极,电极反应为Li-e-===Li+
C.Li是负极,电极反应为MnO2+e-===MnO
D.Li是负极,电极反应为Li-2e-===Li2+
解析:选B 本题根据总反应式可判断Li被氧化,应为负极材料,其失电子成为Li+,正极放电的为MnO2。
2.科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器使用的电池是以Pt和Zn为电极材料,依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。回答下列问题:
(1)正极材料是________,电极反应式是_________________。
(2)负极材料是________,电极反应式是_________________。
解析:Zn比Pt活泼,Zn作为原电池的负极,Zn失去电子,Pt作为原电池的正极,因人体内液体不可能呈较强酸性,故正极上O2得到电子,发生还原反应。
答案:(1)Pt O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)Zn Zn-2e-===Zn2+
3.近年来,有科学家在研究利用发电厂产生的SO2制成原电池,其电池反应方程式为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,该电池为1.06 V。
(1)写出各电极反应式:
负极:_______________________________________;
正极:_______________________________________。
(2)这种方法处理发电厂废气中SO2的优点是___________________________。
解析:由电池反应的化学方程式可知,SO2中硫元素的价态由+4升高到SO中的+6价,SO2发生氧化反应,是原电池负极上发生的反应,其电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO+4H+。反应中O2获得电子发生还原反应,是原电池正极上发生的反应,其电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O。
答案:(1)SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
O2+4H++4e-===2H2O
(2)从环保的角度看,利用上述电池,可以在回收SO2的同时得到副产品H2SO4,并减少环境污染,又能在回收过程中获得电能,一举多得
4.已知电极材料:铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液:CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题:
(1)电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用,请说明原因________________________________________________________________________。
(2)若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液,外加导线,能否构成原电池?________。若能,请写出电极反应式,负极:_________________________,
正极:______________________________________。
(若不能,后两空不填)
(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池,要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。