Question

化學電池在通迅、交通及日常生活中有著廣泛的應用．
（1）如圖a是普通鋅錳干電池的基本構造圖．
①該電池的負極材料是

 

．其電極反應方程式為：

 

．
②關于該電池的使用和性能，說法正確的是

 

．
A．該電池可充電后反復使用
B．該電池可用于鬧鐘、收音機、照相機等
C．該電池使用后可燒毀，也可埋入土壤中
（2）氫氧燃料電池是一種新型電源，其構造如圖b所示：a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸出，并在電極表面發(fā)生電極反應而放電．
①電極b是

 

極．（填“正”或“負”）
②若為飛行員提供了360kg的水，則電路中通過了

 

mol電子．
（3）化學能在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為電能．現(xiàn)有如下兩個反應：
A．2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂；
B．Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
根據(jù)兩個反應的本質(zhì)判斷，您認為可以設計成原電池的是

 

（填反應序號），理由是

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）①鋅錳干電池中負極材料是鋅，電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺；
②A．干電池屬于一次電池；
B．該電池可用于鬧鐘、收音機、照相機等；
C．該電池會污染環(huán)境；
（2）①燃料電池中，通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極；
②根據(jù)水和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式計算；
（3）原電池反應必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應．

解答： 解：（1）①鋅錳干電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，所以負極材料是Zn，負極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案為：Zn；Zn-2e^-=Zn²⁺；
②A．該電池屬于一次電池，不能反復使用，故A錯誤；
B．該電池中產(chǎn)生的電能較少，所以可用于鬧鐘、收音機、照相機等，故B正確；
C．該電池中含有酸性物質(zhì)、錳等金屬，會污染地下水和土壤，所以不能焚燒、埋入土壤，故C錯誤；
故選B；
（2）①該裝置是堿性燃料電池，負極上電極反應式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正極上電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，通入氧氣的電極為正極，所以b是正極，
故答案為：正；
②該反應的電池反應式為：2H₂+O₂=2H₂O，水的物質(zhì)的量=

360000g

18g/mol

=20000mol，
設轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為x，
2H₂+O₂=2H₂O  轉(zhuǎn)移電子
              2mol   4mol
              20000mol x
2mol：4mol=20000mol：x，
x=

20000mol×4mol

2mol

=40000mol，
故答案為：40000；
（3）原電池反應必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，
A．2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂屬于自發(fā)進行是放熱的氧化還原反應，所以能設計成原電池；
B．Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑不是氧化還原反應，所以不能設計成原電池，
所以A能設計成原電池，
故答案為：A；反應A是氧化還原反應，有電子轉(zhuǎn)移．

點評：本題考查了原電池原理，知道燃料電池中正負極的判斷方法，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，知道原電池反應特點，題目難度不大．