Question

【題目】原電池原理的發現是儲能和供能技術的巨大進步，是化學對人類的一項重大貢獻。

（1）現有如下兩個反應：

A．NaOH+HCl=NaCl+H2O；B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

判斷能否設計成原電池A．_____，B．_____。（填“能”或“不能”）

（2）將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是____________。

A．甲、乙均為化學能轉變為電能的裝置 B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少 D．兩燒杯中溶液的pH均增大

②在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲________乙（填“＞”、“＜“或“＝”）。

③請寫出圖中構成原電池的負極電極反應式_________________________。

（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如O2）反應所放出的化學能直接轉化為電能。現設計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負極，氫氣為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則氫氣應通入__極（填a或b），電子從____（填a或b）極流出。

Answer 1

【答案】不能 能 BD ＞ Zn-2e-＝Zn2+ b b

【解析】

(1)A．NaOH+HCl＝NaCl+H2O不是氧化還原反應，不能設計成原電池；B．Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑是自發進行的氧化還原反應，能設計成原電池；

(2)甲裝置符合原電池構成條件，所以是原電池，乙不能形成閉合回路，所以不能構成原電池，兩個燒杯中，鋅都失電子發生氧化反應，甲中銅上氫離子得電子發生還原反應，乙中鋅上氫離子得電子發生還原反應；

①A．甲是化學能轉變為電能的裝置，乙不是，故A錯誤；

B．乙裝置中銅片不反應，也沒構成原電池的正極，所以銅片上沒有明顯變化，故B正確；

C．甲、乙中鋅片質量都減少，故C錯誤；

D．兩個燒杯中都產生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；

故答案為BD；

②原電池原理引起的反應速度大于化學反應的速度，因此在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲＞乙；

③構成原電池的負極是鋅失電子發生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+；

（3）氫氧燃料電池中，燃料氫氣需通在負極，即b極，正極是氧氣得電子，電子從負極b流向正極a。