一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”．如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu→Cu2++2e-，还原反应

Question

一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”．如2Fe ³⁺ +Cu=2Fe ²⁺ +Cu ²⁺ ，可拆写为氧化反应式：Cu→Cu ²⁺ +2e ^- ，还原反应式：2Fe ³⁺ +2e ^- →2Fe ²⁺ ．并由此实现了化学能与电能的相互转化．据此，回答下列问题：
（1）将反应Zn+2H ⁺ ═Zn ²⁺ +H ₂ ↑拆写为两个“半反应式”：其中，氧化反应式为：______．
（2）由题（1）反应，设计成原电池如图所示：若电极a为Zn，电极b可选择材料：______（只填一种）；电解质溶液甲是______；电极b处的电极反应式：______．
（3）由反应2H ₂ +O ₂ (点燃.)/() 2H ₂ O，设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池，其电极反应式为：负极______，正极______．
（4）以惰性材料为电极，电解100mL pH=6的硫酸铜溶液，当电解池内溶液的pH为1时，电极上析出的铜的质量为______（忽略电解前后溶液体积的变化）．

Answer 1

（1）根据方程式知，锌失电子发生氧化反应，所以其反应式为：Zn=Zn ²⁺ +2e ^- ，
故答案为：Zn=Zn ²⁺ +2e ^- ；
（2）反应Zn+2H ⁺ ═Zn ²⁺ +H ₂ ↑，若电极a为Zn，电极b为不如锌活泼的金属或导电的非金属，如铜等，电极和相应的电解质溶液含有相同的阳离子，可以是硫酸锌溶液，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H ⁺ +2e-=H ₂ ↑，
故答案为：Cu，ZnSO ₄ ，2H ⁺ +2e-=H ₂ ↑；
（3）由反应2H ₂ +O ₂ (点燃.)/() 2H ₂ O，设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：2H ₂ -4e-=4H ⁺ ，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O ₂ +4H ⁺ +4e-=2H ₂ O，
故答案为：负极：2H ₂ -4e-=4H ⁺ ，正极：O ₂ +4H ⁺ +4e-=2H ₂ O；
（4）设析出铜的质量是x，
电解硫酸铜溶液的方程式为：2Cu ²⁺ +2H ₂ O (电解.)/() 2Cu↓+O ₂ ↑+4H ⁺ ，
                                       128g      4mol
                                        x        0.1mol/L×0.1L

x= (0.1mol/L×0.1L×128g)/(4mol) =0.32g，
答：电极上析出的铜的质量为0.32g．