Question

6．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要．以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中的信息，填写空格．
（1）铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O．
负极电极反应式为Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄
（2）据报道，苹果公司开发了一种以液态甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月．如图是一个电化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH$?_{充电}^{放电}$K₂CO₃+6H₂O．请填空：
①甲池放电时，负极的电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O
甲池充电时，原电池的正极与电源正极相连（A．正 B．负C．阳 D．阴）
②乙池阳极的电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
③在此过程中若完全反应，乙池中B极（填A或B）的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O₂33.6L（标准状况下）；
④若要精练金属银，乙池中的电极材料应为：A、粗银B、精银（或纯银）（均填名称）．

Answer 1

分析 （1）依据铅蓄电池的电池总反应式分析，放电时，Pb在负极失电子发生氧化反应；
（2）①放电时，负极上甲醇失电子发生氧化反应；充电时，原电池正极与电源正极相连；
②氢氧根在阳极上失电子发生氧化反应生成氧气；
③乙池阴极上银离子得电子发生还原反应使电极增重，与源电池的负极相连的电极为阴极，根据转移电子相等计算氧气的体积；
④电解精炼银时，粗银作阳极，精银作阴极．

解答 解：（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，依据反应的总电池反应，反应中Pb元素化合价升高的在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄，
故答案为：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄；
（2）①放电时，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，充电时，原电池正极与电源正极相连，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；正；
②阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
③在阴极上银离子得电子发生还原反应使电极增重，与源电池的负极相连的电极为阴极，所以是乙池中B极增重，当增重648g时，根据 O₂～4e^-～4Ag可知甲池中理论上消耗O₂体积为 $\frac{648g}{108g/mol}÷4×22.4L/mol$=33.6L，
故答案为：B；33.6；
④用乙池电解精炼银，A是电解池的阳极，所以A为粗银，B是解池的阴极，所以B是精银或纯银，
故答案为：粗银；粗银（或纯银）．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，注意电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，串联电路中转移电子相等，难度中等．