Question

（1）①Zn-MnO₂干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液．該電池的負(fù)極材料是

 

．電池工作時(shí)，電子經(jīng)導(dǎo)線流向

 

（填“正極”或“負(fù)極”）．
②若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu²⁺，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是

 

．
（2）Li-SOCl₂電池可用于心臟起搏器．該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl₄-SOCl₂．電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂．電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

；Li-SOCl₂電池能量密度已經(jīng)達(dá)到了600wh/kg，而Zn-MnO₂干電池的能量密度僅為160wh/kg．則該鋰電池的比能量比Zn-MnO₂干電池

 

（填大、小 或 相等）
（3）可以將氧化還原反應(yīng)2H₂+O₂═2H₂O設(shè)計(jì)成原電池．利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，則正極電極反應(yīng)式為：

 

．如把H₂改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則負(fù)極電極反應(yīng)式為：

 

．

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）①該原電池中，鋅易失電子作負(fù)極，二氧化錳作正極，放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；
②鋅置換出Cu，Zn、Cu和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，加速鋅的腐蝕；
（2）正極上SOCl₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)；根據(jù)其能量密度大小判斷；
（3）正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子；負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水．

解答： 解：（1）①該原電池中，鋅易失電子作負(fù)極，二氧化錳作正極，放電時(shí)，電子從負(fù)極鋅沿導(dǎo)線流向正極二氧化錳，故答案為：鋅；正極；
②鋅置換出Cu，Zn、Cu和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，電化學(xué)腐蝕速率大于化學(xué)腐蝕速率，所以鋅作負(fù)極加速被腐蝕，故答案為：鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕；
（2）正極上SOCl₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2SOCl₂+4e^-=4Cl^-+S+SO₂；能量密度與其比能量成正比，根據(jù)其能量密度大小知，鋰電池的比能量比Zn-MnO₂干電池大，
故答案為：2SOCl₂+4e^-=4Cl^-+S+SO₂；大；
（3）正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池中電極反應(yīng)式的書寫，會(huì)根據(jù)得失電子或元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式，注意結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，題目難度不大．