Question

（1）鉛蓄電池中，作負(fù)極材料的金屬在元素周期表中的位置是

 

，寫出其正極的電極反應(yīng)式

 

；
（2）汽車尾氣分析儀對(duì) CO 的分析 以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉，其中O^2- 可以在固體介質(zhì)中自由移動(dòng)．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

 

．
A．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+O^2--2e=CO₂
B．工作時(shí)電極 b 作正極，O^2-由電極 a 流向電極 b
C．工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極b
D．傳感器中通過(guò)的電流越大，尾氣中 CO 的含量越高
（3）某新型鋁-空氣燃料電池，以鋁為負(fù)極，在正極通入空氣，若以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，放電時(shí)正極反應(yīng)都為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．那么若以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，電池負(fù)極反應(yīng)為

 

；若以NaCl溶液為電解質(zhì)溶液，則總反應(yīng)為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物為正極、失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極，正極上PbO₂得電子和H₂SO₄反應(yīng)生成PbSO₄；
（2）該裝置是原電池，負(fù)極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，原電池放電時(shí)電子從負(fù)極流向正極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，一氧化碳的含量越大，原電池放電時(shí)產(chǎn)生的電流越大；
（3）堿性條件下，Al在負(fù)極失電子生成AlO₂^-；以NaCl溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)Al與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鋁．

解答： 解：（1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極，則Pb為負(fù)極，在元素周期表中的位置是第六周期ⅣA族；放電時(shí)，正極上PbO₂得電子和H₂SO₄反應(yīng)生成PbSO₄，電極反應(yīng)式為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，故答案為：第六周期ⅣA族；PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）A．該裝置是原電池，通入一氧化碳的電極a是負(fù)極，負(fù)極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CO+O^2--2e^-═CO₂，故A正確；
B．工作時(shí)電極b作正極，O^2-由電極b流向電極a，故B錯(cuò)誤；
C．該裝置是原電池，通入一氧化碳的電極a是負(fù)極，通入空氣的電極是正極，原電池放電時(shí)，電子從負(fù)極a通過(guò)傳感器流向電極b，故C正確；
D．一氧化碳的含量越大，原電池放電時(shí)產(chǎn)生的電流越大，故D正確；
故選：B．
（3）堿性條件下，Al在負(fù)極失電子生成AlO₂^-，則負(fù)極的電極反應(yīng)為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；以NaCl溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)Al與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鋁，則電池的總反應(yīng)為4Al+3O₂+6H₂O=4Al（OH）₃，
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；4Al+3O₂+6H₂O=4Al（OH）₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理等，注意把握原電池中電極方程式的書寫方法及溶液的酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響，題目難度中等．