Question

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．
I、某中学研究小组，将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如图所示）．在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如表如示：

金属	电子流动方向	电压/V
A	A-→Fe	+0.76
B	Fe-→B	-0.18
C	C-→Fe	+1.32
D	D-→Fe	+0.28

已知构成原电池两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大．请判断：
（1）A、B、C、D四种金属中活泼性最强的是

 

（用字母表示）．
（2）若滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后，则在滤纸上能看到有白色物质析出，后迅速变为灰绿色，最后变成褐色．则滤纸上方的金属片为

 

（用字母表示）．
II、设计出燃料电池使液化石油气氧化直接产生电流是新世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入液化石油气（以C₄H₁₀表示），电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-．
（3）该电池的负极反应为：

 

，正极反应式为

 

．
（4）液化石油气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全而产生的

 

（填写物质的名称）堵塞电极的气体通道．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）构成原电池两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大，结合表中数据分析；
（2）根据实验现象可知铁作负极失电子，依此分析．
（3）燃料电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，通入空气的一极为正极，通入液化石油气的一极为负极；
（4）氧化反应不完全，可生成碳．

解答： 解：（1）构成原电池两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大，由表中数据可知，在A、C、D与铁形成原电池中电子流向铁，则铁为正极，所以A、C、D活泼性都大于Fe，而C与Fe形成的原电池中电压最大，所以C最活泼；
故答案为：C；
（2）若滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后，则在滤纸上能看到有白色物质析出，后迅速变为灰绿色，最后变成褐色，说明铁被腐蚀，铁做负极，由表中电子流向可知，B与Fe形成的原电池中电子由Fe流向B，Fe作负极，
故答案为：B；
（3）通入液化石油气的一极为负极，发生氧化反应，电极方程式为C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，电极方程式为O₂+4e^-=2O^2-，故答案为：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O； O₂+4e^-=2O^2-；
（4）氧化反应不完全，可生成碳，可堵塞气体通道，故答案为：固体碳（或炭粒）．

点评：本题考查考查较为综合，涉及化学电源新型电池、电解池原理的应用等，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，明确原电池原理是解本题关键，难点是电极反应式的书写，难度中等．