Question

【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要.以下每小題中的電池廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面，請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息，填寫(xiě)空格。

(1)鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O。正極電極反應(yīng)式為__，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正極附近溶液的酸性將__。

(2)FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，發(fā)生2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則負(fù)極所用電極材料為__，當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，則被腐蝕銅的質(zhì)量為__g。

(3)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個(gè)原電池中，負(fù)極分別為__。

A.鋁片、銅片 B.銅片、鋁片 C.鋁片、鋁片 D.銅片、銅片

(4)如圖是一種新型燃料電池，以CO為燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物為電解質(zhì)，A極為電源(填“正”或“負(fù)”)___極，寫(xiě)出A極的電極反應(yīng)式：___。

Answer 1

【答案】PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O 減弱 Cu 12.8 B 負(fù)極 CO-2e-+ CO32- =2CO2

【解析】

(1)鉛蓄電池在放電時(shí)為原電池，正極發(fā)生還原反應(yīng)，化合價(jià)降低；

(2)從化學(xué)方程式可知，銅的化合價(jià)升高，應(yīng)該做負(fù)極，通過(guò)化學(xué)方程式知，每轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗1mol銅；

(3)插入濃硝酸中，因?yàn)殇X與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，后續(xù)反應(yīng)是銅和濃硝酸的反應(yīng)；插入到氫氧化鈉溶液，鋁與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；

(4)根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，通入燃料的一極為負(fù)極，通入氧氣(或空氣)的一極為正極。

(1)鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O；正極發(fā)生還原反應(yīng)，化合價(jià)降低，故正極的反應(yīng)式為PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－=PbSO4＋2H2O，根據(jù)正極反應(yīng)可知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫離子被消耗，溶液的酸性減弱；

(2)根據(jù)原電池的工作原理，負(fù)極上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)化合價(jià)變化，Cu的化合價(jià)升高，即負(fù)極材料是Cu，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，根據(jù)電極反應(yīng)可知，每轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗1mol銅，則當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，則被腐蝕銅的質(zhì)量為×64g/mol=12.8g；

(3)插入濃硝酸中，因?yàn)殇X與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，銅和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即銅作負(fù)極；插入到氫氧化鈉溶液，鋁與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此鋁作負(fù)極，故答案選B；

(4)根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，通入燃料的一極為負(fù)極，通入氧氣(或空氣)的一極為正極，CO為燃料，則通入CO的一極為負(fù)極，即A極為負(fù)極，B為正極，Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物為電解質(zhì)，結(jié)合圖示，則A極的電極反應(yīng)式：CO-2e-+CO32-=2CO2。