Question

20．正確認識和使用電池有利于我們每一個人的日常生活．電化學(xué)處理 SO₂ 是目前 研究的熱點，利用雙氧水氧化吸收 SO₂  是目前研究的熱點．
（1）反應(yīng)的總方程式為SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺正極的電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O．
（2）H⁺的遷移方向為由左到右．（填“左右”）
（3）若 11.2L（標準狀況）SO₂ 參與反應(yīng)，則遷移 H+的物質(zhì)的量為 1mol．
（4）下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是A
A．氫氧燃料電池B．鋅錳電池C．鎳鎘電池D．鉛蓄電池
（5）某同學(xué)關(guān)于原電池的筆記中，不合理的有①②③
①原電池兩電極 活潑性一定不同
②原電池負極材料參與反應(yīng)，正極材料都不參與反應(yīng)
③Fe-NaOH 溶液-Si 原電池，F(xiàn)e 是負極．

Answer 1

分析 （1）該原電池中，通入二氧化硫的電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則通入二氧化硫的電極是負極、通入雙氧水的電極是正極，正極上雙氧水得電子生成水；
（2）原電池中陽離子移向正極；
（3）n（SO₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和轉(zhuǎn)移氫離子之間的關(guān)系式計算；
（4）鋅錳電池、鎳鎘電池、鉛蓄電池都含有重金屬離子，氫氧燃料電池生成物為水，無污染；
（5）原電池中，相對較活潑的金屬作負極，燃料電池是碳電極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，外電路中電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，負極和正極都可以參加反應(yīng)．

解答 解：（1）該原電池中，通入二氧化硫的電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則通入二氧化硫的電極是負極、通入雙氧水的電極是正極，正極上雙氧水得電子生成水，電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O，原電池總反應(yīng)離子方程式為：SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺；H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O；
（2）H⁺的遷移方向為正極，從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，
故答案為：左；右；
（3）n（SO₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，該反應(yīng)的負極反應(yīng)式為SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，正極電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-+2H⁺=2H₂O，有0.5mol二氧化硫參加反應(yīng)，有2mol氫離子在正極上發(fā)生反應(yīng)，則遷移H⁺的物質(zhì)的量為反應(yīng)的二氧化硫的2倍，為1mol，
故答案為：1mol；
（4）A．氫氧燃料電池生成物為水，無污染，故A正確；
B．鋅錳電池中含有重金屬錳，對環(huán)境有污染，故B錯誤；
C．鎳鎘電池中含有重金屬鎳鎘，對環(huán)境有污染，故C錯誤；
D．鉛蓄電池中含有鉛元素，對環(huán)境有污染，故D錯誤．
故選A，
故答案為：A；
（5）①原電池兩電極 活潑性可以相同，如氫氧燃料電池電極材料為石墨，所以不一定不同，故①錯誤；
②原電池負極材料參與反應(yīng)，正極材料也可以參與反應(yīng)，如鉛蓄電池中正極材料PbO₂和負極材料Pb都參加反應(yīng)，故②錯誤；
③Fe-NaOH 溶液-Si 原電池，鐵和氫氧化鈉不能發(fā)生反應(yīng)，硅和氫氧化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Si 是負極，F(xiàn)e為正極，故③錯誤；
故答案為：①②③；

點評 本題原電池原理、電極反應(yīng)書寫、電池的分析應(yīng)用等知識點，為高頻考點，明確電極反應(yīng)式的書寫方法是解本題關(guān)鍵，書寫電極反應(yīng)式要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性，題目難度不大．