Question

現(xiàn)有如下兩個反應：（A）2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂（B）2H₂+O₂=2H₂O
根據(jù)兩反應本質(zhì)，判斷能否設計成原電池，如果不能，說明其原因；如果可以，則寫出正、負極材料及其電極反應式，電解質(zhì)溶液名稱．（A）

氯化鈉

 溶液，負極

鐵2Fe-4e^-=2Fe²⁺

正極

碳棒O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

（B）

稀硫酸

 溶液    負極

碳棒2H₂-4e^-=4H⁺

正極

碳棒O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

．

Answer 1

分析：（A）先根據(jù)該反應能否自發(fā)進行氧化還原反應確定能否設計為原電池；再根據(jù)方程式中反應物的金屬單質(zhì)確定負極，不如負極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O；
（B）先根據(jù)該反應能否自發(fā)進行氧化還原反應確定能否設計為原電池；再根據(jù)方程式選擇電極；

解答：解：（A）該反應能自發(fā)進行氧化還原反應，所以能設計成原電池；該反應方程式中鐵失電子，所以選鐵作負極，不如鐵活潑的金屬或非金屬導體作正極；中性溶液能溶有一定量的氧氣，所以可選用氯化鈉作電解質(zhì)．
所以鐵作負極，鐵失去電子變成二價鐵離子，發(fā)生氧化反應；
碳作正極，氧氣和水得電子生成氫氧根離子，發(fā)生含有反應；
故答案為：氯化鈉溶液；  鐵；   2Fe-4e^-=2Fe²⁺；碳棒；O2+4e^-+2H2O=4OH ^-
（B）該反應能自發(fā)進行氧化還原反應，所以能設計成原電池；該反應方程式中沒有金屬單質(zhì)，所以選穩(wěn)定性較強且導電的石墨作正負極；電解質(zhì)溶液要與負極產(chǎn)生的離子相同或能反應，所以電解質(zhì)可選硫酸或氫氧化鈉．
所以正、負極都選石墨．
以硫酸為電解質(zhì)分析：負極為石墨，負極上氫原子失去電子變成氫離子進入溶液，所以電極反應式為2H₂-4e^-=4H⁺
正極為石墨，正極上氧氣和氫離子得得電子生成水，所以電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
故答案為：稀硫酸；碳棒；2H₂-4e^-=4H⁺；碳棒；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；

點評：原電池的設計：
1、基本方法
   以氧化還原反應為基礎，確定原電池的正負極、電解質(zhì)溶液及電極反應，可參考鋅-銅-稀硫酸原電池模型處理問題．其方法是還原劑作負極，不如負極活潑的金屬或非金屬導體作正極，氧化劑的溶液作電解質(zhì)溶液．
2、電解質(zhì)溶液的選擇
  電解質(zhì)溶液一般要能與負極發(fā)生反應，或者是電解質(zhì)溶液中溶解的其它物質(zhì)與負極發(fā)生反應．
3、電極材料的選擇
電極材料必須導電，負極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應，容易失去電子；正極和負極之間只有產(chǎn)生電勢差，電子才能定向運動，所以正極和負極不用同一種材料．