Question

【題目】一個完整的氧化還原反應的方程式可以拆開，寫成兩個“半反應式”，一個是氧化反應式，另一個是還原反應式．如2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+的拆寫結果是：
氧化反應為Cu﹣2e﹣═Cu2+ ， 還原反應為2Fe3++2e﹣═2Fe2+ ， 原電池的電極反應式也可利用此方法書寫．請回答下列問題：

（1）已知某一反應的兩個“半反應式”分別為CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O和4H2O+2O2+8e﹣═8OH﹣ ． 請寫出該反應的總反應式：
（2）如圖為氫氧燃料電池的構造示意圖，已知X極的電極反應式為2H2﹣4e﹣+4OH﹣═4H2O，則X極為電池的（填“正”或“負”）極，Y極的電極反應式為 ． 當電池工作一定時間后，電解質(zhì)溶液的堿性（填“增強、減弱或不變”）
（3）有人以化學反應：2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O為基礎設計一種原電池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O2、H+、Zn2+進行工作．則該原電池負極的電極反應式為 ， 正極的電極反應式為 ， 若電池工作過程中有5.6L O2（標準狀況下）參于反應，則轉移電子的物質(zhì)的量為

Answer 1

【答案】
（1）CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O
（2）負；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；減弱
（3）2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol
【解析】解：（1）已知甲烷燃料電池的半反應式分別為：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣ ， 原電池中正負極電極方程式相加即可得到總反應，則總反應式：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O，所以答案是：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O；
（2.）X極的電極反應式為2H2﹣4e﹣+4OH﹣=2H2O，則通入氫氣的X極為負極，發(fā)生氧化反應，并可判斷溶液呈堿性，堿性溶液中正極Y極發(fā)生還原反應，電極反應為O2﹣4e﹣+2H2O=4OH﹣；氫氧燃料電池的實質(zhì)是在一定條件下形成了原電池，其實質(zhì)仍然是O2把H2氧化，電池總反應為2H2+O2=2H2O，生成了水將堿性溶液稀釋，所以電解質(zhì)溶液的堿性減弱，所以答案是：負；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；減弱；
（3.）根據(jù)電池反應式知，鋅失電子發(fā)生氧化反應，所以鋅作負極，電極反應式為：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+ ， 氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：O2+4H++4e﹣═2H2O，若電池工作過程中有5.6L O2（標準狀況下）即 =0.25mol參于反應，則轉移電子的物質(zhì)的量為0.25mol×4=1mol；所以答案是：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol．