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。