Question

18．將下列氧化還原反應設計成原電池，畫出簡易裝置圖，寫出正負極電極反應式．
（1）Z_n+Ag₂O+H₂O=Zn（OH）₂+2Ag
（Ag₂O是不溶于水的固體）
（2）Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O
（Pb、PbO₂、PbSO₄都是不溶于水的固體）

Answer 1

分析 （1）由氧化還原反應方程式中元素化合價的改變判斷出原電池的負極是Zn，正極是Ag₂O，電解質溶液可選氫氧化鈉溶液，據此設計；
（2）由氧化還原反應方程式中元素化合價的改變判斷出原電池的負極是Pb，正極是PbO₂，電解質溶液應為稀硫酸，據此設計．

解答 解：（1）由方程式Zn+Ag₂O+H₂O=Zn（OH）₂+2Ag可知Zn元素化合價升高，被氧化，應為原電池的負極，總反應中生成的是氫氧化鋅，所以電解質溶液選擇堿液如氫氧化鈉溶液，電極反應式為：Zn+2OH^--2e^-═Zn（OH）₂，根據Ag₂O中Ag元素化合價降低，被還原，Ag₂O為原電池的正極，總反應減去負極得到正極電極反應式為：Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-；裝置圖為：，
故答案為：Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-；Zn+2OH^--2e^-═Zn（OH）₂；；
（2）由方程式Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O可知Pb元素化合價升高，被氧化，應為原電池的負極，負極是Pb，負極反應式為Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄，根據PbO₂中Pb元素化合價降低，被還原，正極是PbO₂，正極反應式為SO₄^2-+PbO₂+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O，，
故答案為：SO₄^2-+PbO₂+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O；Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄；．

點評 本題考查了原電池原理，原電池設計等知識，要知道哪些反應能設計成原電池，根據反應中元素化合價變化確定正負極、電解質溶液，原電池設計是學習難點，也是考試熱點．