Question

【題目】現代生產、生活和國防中大量使用電池。如照相機、手機、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生的必修課之一。請同學們用所學知識回答以下問題。

（1）鉛蓄電池放電時的總反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。請寫出放電時正極反應的電極反應式：_________________________。

（2）依據氧化還原反應Zn(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋Cu(s)設計的原電池如圖所示。

①請在圖中標出電極材料及電解質溶液（寫化學式）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（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能直接轉換成電能的化學電池。下圖是一個化學過程的示意圖。

①A（石墨）電極的名稱是_______________。

②通入CH3OH的電極的電極反應式是________________________________。

③乙池中反應的化學方程式為________________________________________。

④當電路中通過0.01mol電子時，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 陽極 CH3OH—6 e—+8OH—=CO32—+6H2O 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 0.1

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

（2）①根據圖中電子的運動方向可以判斷，圖中電極材料及電解質溶液分別為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（負極）移動。

（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極、通入氧氣的電極為正極；乙和丙是電解池，A和c是陽極、B和d是陰極。

①A（石墨）電極的名稱是陽極。

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

③乙池中陽極材料是碳，電解硝酸銀溶液的化學方程式為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。當電路中通過0.01mol電子時，溶液中的銅離子未能完全反應，則丙池溶液的n(H+)=n(e-)=0.01mol，所以c(H+) =mol/L。