Question

（1）我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池，總反應(yīng)為：4Al+3O₂+6H₂O═4Al（OH）₃，負(fù)極為______，負(fù)極發(fā)生______反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），負(fù)極反應(yīng)______；正極為鉑網(wǎng)，______ （填“電子”或“電流”）從鉑極流出；海水為電解質(zhì)溶液，海水中的Na⁺移向______ （填“正極”或“負(fù)極”）．
（2）航天技術(shù)使用氫氧電池具有高能、輕便，不污染優(yōu)點(diǎn)，氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時(shí)的電池總反應(yīng)式均可表示為：2H₂+O₂═2H₂O．酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)為：2H₂-4e^-═4H⁺，則正極反應(yīng)為______；堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)表示為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，則負(fù)極反應(yīng)為：______．
（3）蓄電池P_b+P_bO₂+2H₂SO₄ 2P_bSO₄+2H₂O放電時(shí)，正極電極反應(yīng)式______，當(dāng)電路中通過0.5mol電子時(shí)，消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量______，負(fù)極增重______g．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電池反應(yīng)式判斷正負(fù)極；根據(jù)得失電子判斷反應(yīng)類型；根據(jù)電子流向判斷電流流向及離子移動(dòng)方向；
（2）根據(jù)電池反應(yīng)式=正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式，寫出正極反應(yīng)式或負(fù)極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)正極反應(yīng)的特點(diǎn)和總電池反應(yīng)來分析．
解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式知，活潑的金屬作負(fù)極，所以負(fù)極是Al，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極為鉑網(wǎng)，電子從負(fù)極經(jīng)外電路到正極，電流正好相反，從正極經(jīng)外電路到負(fù)極；正極上聚集大量電子，根據(jù)異性相吸，所以鈉離子移向正極．
 故答案為：Al；氧化；電流；正極．
（2）酸式氫燃料電池的電解質(zhì)是酸、
電池總反應(yīng)式均可表示為：2H₂+O₂=2H₂O①
其負(fù)極反應(yīng)為：2H₂-4e^-=4H⁺ ②，
則正極反應(yīng)為 ①-②，即O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是堿，
其正極反應(yīng)表示為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-③，
則負(fù)極反應(yīng)為①-③，即2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O； 2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O
（3）放電時(shí)，該裝置是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，所以是原電池．原電池中正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化鉛得電子和硫酸根離子、氫離子反應(yīng)生成硫酸鉛和水，所以電極反應(yīng)式為：PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺=PbSO₄+2H₂O
設(shè)消耗硫酸xmol
PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺=PbSO₄+2H₂O  轉(zhuǎn)移電子
P_b+P_bO₂+2H₂SO₄ 2P_bSO₄+2H₂O  轉(zhuǎn)移電子
        2mol                       2mol
        x mol                     0.5mol   
所以x=0.5mol．
設(shè)負(fù)極增重yg．
負(fù)極電極反應(yīng)式為：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄ 轉(zhuǎn)移電子   負(fù)極增重質(zhì)量（硫酸鉛-鉛）

                                 2mol              96g
                                 0.5mol              yg
  y=24g
                                
 故答案為：PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺=PbSO₄+2H₂O；0.5mol；24．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池、電解池原理及電極反應(yīng)式的書寫，難度不大，易錯(cuò)的是（3）題，要會(huì)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化方式判斷是原電池還是電解池．