Question

【題目】現(xiàn)代生產(chǎn)、生活和國(guó)防中大量使用電池。如照相機(jī)、手機(jī)、汽車、衛(wèi)星等均要使用電池。了解常見電池的工作原理是中學(xué)生的必修課之一。請(qǐng)同學(xué)們用所學(xué)知識(shí)回答以下問題。

（1）鉛蓄電池放電時(shí)的總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。請(qǐng)寫出放電時(shí)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_________________________。

（2）依據(jù)氧化還原反應(yīng)Zn(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋Cu(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。

①請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出電極材料及電解質(zhì)溶液（寫化學(xué)式）①___________，②____________，③_______________，④__________________

②鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作過程中鹽橋中的Cl－向________極移動(dòng)（填“左”或“右”）。

（3）燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。下圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖。

①A（石墨）電極的名稱是_______________。

②通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是________________________________。

③乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。

④當(dāng)電路中通過0.01mol電子時(shí)，丙池溶液的c(H+) = __________mol/L（忽略電解過程中溶液體積的變化）。

Answer 1

【答案】 PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2O Zn Cu ZnSO4 CuSO4 左 陽(yáng)極 CH3OH—6 e—+8OH—=CO32—+6H2O 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 0.1

【解析】（1）鉛蓄電池放電時(shí)的總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。放電時(shí)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2O。

（2）①根據(jù)圖中電子的運(yùn)動(dòng)方向可以判斷，圖中電極材料及電解質(zhì)溶液分別為①Zn ，②Cu，③ZnSO4，④CuSO4 。②鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作過程中鹽橋中的Cl－向左極（負(fù)極）移動(dòng)。

（3）由圖可知，甲池為堿性甲醇燃料電池，其中通入甲醇的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極為正極；乙和丙是電解池，A和c是陽(yáng)極、B和d是陰極。

①A（石墨）電極的名稱是陽(yáng)極。

②通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是CH3OH—6 e—+8OH—=CO32—+6H2O。

③乙池中陽(yáng)極材料是碳，電解硝酸銀溶液的化學(xué)方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 。

④丙池為惰性電極電解硫酸銅溶液，其中含銅離子0.1mol。當(dāng)電路中通過0.01mol電子時(shí)，溶液中的銅離子未能完全反應(yīng)，則丙池溶液的n(H+)=n(e-)=0.01mol，所以c(H+) =mol/L。