Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進步，是化學對人類的一項重大貢獻。

(1)現(xiàn)有如下兩個反應：A．NaOH+HCl=NaCl+H2O；B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑上述反應中能設(shè)計成原電池的是______。

(2)將純鋅片和純銅片按圖方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是____________。

A．甲、乙均為化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少

D．兩燒杯中溶液的pH均增大

②在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲_______乙（填“＞”、“＜“或“＝” ）

③請寫出圖中構(gòu)成原電池的負極電極反應式_________________________。

④當乙中產(chǎn)生1.12L（標準狀況）氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1 L，測得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1（設(shè)反應前后溶液體積不變）。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為____________________。

(3)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)設(shè)計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負極，氫氣為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則氫氣應通入_____________極(填a或b)，電子從 __________(填a或b)極流出。

Answer 1

【答案】 B BD ＞ Zn - 2e- = Zn2+ 1mol·L－1 b b

【解析】(1)A．NaOH+HCl═NaCl+H2O不是氧化還原反應，不能設(shè)計成原電池B．Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑是氧化還原反應，能設(shè)計成原電池，故答案為：B；

(2)①甲裝置是原電池，發(fā)生電化學腐蝕，乙裝置發(fā)生化學腐蝕。A、甲是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，故A錯誤；B、乙裝置中銅片不反應，也沒構(gòu)成原電池的正極，所以銅片上沒有明顯變化，故B正確；C、甲、乙中鋅片質(zhì)量都減少，故C錯誤；D、兩個燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；故選BD；

②原電池原理引起的腐蝕速度大于化學腐蝕的速度，故答案為：＞；

③構(gòu)成原電池的負極是鋅失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+，故答案為：Zn-2e-=Zn2+；

④稀釋后氫離子的物質(zhì)的量為1L×0.1molL-1=0.1mol，生成氫氣的氫離子的物質(zhì)的量為×2=0.1mol，所以原溶液中氫離子的物質(zhì)的量為0.2mol，原溶液中氫離子的濃度為=2mol/L，一個硫酸分子中含兩個氫離子，所以原溶液中稀硫酸的濃度為1 molL-1，故答案為：1 molL-1；

(3)氫氧燃料電池中，燃料氫氣需通在負極，即b極，正極是氧氣得電子，電子從負極b流向正極a，故答案為：b；b。