Question

【题目】如图为原电池装置示意图。

（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是__（填字母）。

A 铝片、铜片 B 铜片、铝片

C 铝片、铝片 D 铜片、铜片

写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：____。

（2）若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。写出B电极反应式：___；该电池在工作时，A电极的质量将_（填“增加”“减小”或“不变”）。若该电池反应消耗了0.1 mol H2SO4，则转移电子的数目为__。

（3）若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池，写出B电极反应式：_________；该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将___（填“增强”“减弱”或“不变”）。

（4）若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：________；若该电池反应消耗了6.4克CH4，则转移电子的数目为__。

Answer 1

【答案】B Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O PbO2＋2 e-＋4H＋＋SO42-=PbSO4＋2H2O 增加 6.021022 O2+4e-+2H2O=2H2O 减弱 CH4+8e-+2H2O=CO2+8H+ 3.26.021023

【解析】

根据原电池原理进行分析。

（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，由于铝遇浓硫酸发生钝化，而铜可以被浓硝酸溶解，故铜为负极、铝为正极；另一组插入烧碱溶液中，由于铝可以被其溶解，而铜不能，故铝为负极、铜为正极。综上所述，在这两个原电池中，作负极的分别是铜片、铝片，故选B 。

插入烧碱溶液中形成的原电池，负极上铝被氧化为偏铝酸根离子，电极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。

（2）若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。B电极为正极，其被还原为硫酸铅，电极反应式为PbO2＋2 e-＋4H＋＋SO42-=PbSO4＋2H2O；该电池在工作时，A电极被氧化为硫酸铅，故其质量将增加；由总反应可知，该反应若转移2mol电子可以消耗2mol H2SO4，若该电池反应消耗了0.1 mol H2SO4，则转移电子的数目为6.021022。

（3）若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池， B电极为正极，其电极反应式为：O2+4e-+2H2O=2H2O；该电池在工作一段时间后，虽然总反应中不消耗KOH，但是由于电池总反应的产物是水，故溶液的碱性将减弱。

（4）若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池， A电极为负极，甲烷被氧化为二氧化碳，其电极反应式为：CH4+8e-+2H2O=CO2+8H+；由负极的电极反应可知，16g CH4参加反应时，可以转移8mol e-，因此，若该电池反应消耗了6.4克CH4（其物质的量为0.4mol），则转移电子的数目为3.26.021023。