Question

19．I．（1）燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置．氫氧燃料電池已用于航天飛機．以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池的負極反應(yīng)式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，這種電池在放電使用一段時間后，電解質(zhì)溶液中的c（OH^-）將減小 （填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）如圖1是銀鋅原電池裝置的示意圖，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液．回答下列問題：
鋅極上發(fā)生氧化 反應(yīng)（“氧化”或“還原”）鉛蓄電池是可充電電池，放電時電池總反應(yīng)為：PbO₂+Pb+4H⁺+2SO₄^2-═2PbSO₄+2H₂O 則正極的電極反應(yīng)式是PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O
II．如圖2裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，A、B為外接直流電源的兩極．將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色．請回答問題：

當(dāng)乙中溶液的pH是13時（乙溶液體積為500mL，不考慮反應(yīng)過程溶液體積變化），丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為5.4 g．

Answer 1

分析 I．（1）通入氫氣的一極為電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成水；反應(yīng)生成水，溶液的體積增大；
（2）該原電池中，Zn易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極；鉛蓄電池放電時，正極上二氧化鉛得電子生成硫酸鉛和水；
II．當(dāng)乙中溶液的pH是13時（乙溶液體積為500mL，不考慮反應(yīng)過程溶液體積變化），陰極電極反應(yīng)2H⁺+2e^-═H₂↑，結(jié)合各個電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同計算．

解答 解：I．（1）通入氫氣的一極為電池的負極，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成水，則負極的電極方程式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；供電時的總反應(yīng)為2H₂+O₂═2H₂O，反應(yīng)生成水溶液的體積增大，則c（OH^-）將減��；
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；減��；
（2）鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，鉛蓄電池放電時，正極上二氧化鉛得電子生成硫酸鉛和水，則正極反應(yīng)為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
故答案為：氧化；PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
II．當(dāng)乙中溶液的pH是13時（此時乙溶液體積為500mL）時，根據(jù)電極反應(yīng)2H⁺+2e^-═H₂↑，則放電的氫離子的物質(zhì)的量為：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.05mol電子時，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量=108g/mol×0.05mol=5.4g；
故答案為：5.4．

點評 本題考查原電池和電解池，把握電極的判斷、電極反應(yīng)的書寫為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．