Question

（1）可以将氧化还原反应2H₂＋O₂＝2H₂O设计成原电池，若 KOH溶液作电解质溶液，则正极反应式为              。若把H₂改为甲烷，KOH溶液作电解质溶液，则负极反应式为             。

（2）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH。该电池的正极反应式为             ，负极反应式为                    ，电池反应的离子方程式为：                 。

Answer

（1）O2＋4e—＋2H2O＝4OH－；CH4+2OH－+2O2＝CO32－+3H2O

（2） MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn—2e—＝Zn2＋； Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH

【解析】

试题分析：（1）反应2H2＋O2＝2H2O（KOH为电解质），构成燃料电池，正极得电子发生还原反应，通的是氧气，电极反应为O2＋4e—＋2H2O＝4OH－；在甲烷燃料电池中，KOH作电解质，负极失电子发生氧化反应，则负极通的是甲烷，甲烷生成的CO2与KOH反应生成碳酸钾和水，则负极反应式为CH4+2OH－+2O2＝CO32－+3H2O。

（2）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是活泼的金属，锌是负极，电解质显酸性，则负极电极反应式为Zn—2e—＝Zn2＋，中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电子转化为MnOOH，则正极电极反应式为MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH，所以总反应式为Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH。

【考点定位】考查燃料电池的工作原理和电极判断，一次电池的工作原理等知识。

【名师点睛】本题考查了原电池原理的应用，主要考查氢氧燃料电池的工作原理和电极判断，电极反应，注意电解质环境不同，电极反应式不同，一次电池的工作原理。燃料电池电极反应式的书写方法：

（1）写出电池总反应：燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。

（2）写出电池的正极反应

①酸性电解质溶液环境下：O2+4H＋+4e－=2H2O

②碱性电解质溶液环境下：O2+4e－+2H2O =4OH－

③固体电解质（高温下能传导O2－）环境下：O2+4e－=2O2－

（3）根据电池总反应和正极反应写出电池的负极反应

电池总反应=电池正极反应+电池负极反应