Question

【题目】现代生产、生活和国防中大量使用电池。如照相机、手机、汽车、卫星等均要使用电池。了解常见电池的工作原理是中学生的必修课之一。请同学们用所学知识回答以下问题。

（1）铅蓄电池放电时的总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。请写出放电时正极反应的电极反应式：_________________________。

（2）依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如图所示。

①请在图中标出电极材料及电解质溶液（写化学式）①___________，②____________，③_______________，④__________________

②盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，电池工作过程中盐桥中的Cl－向________极移动（填“左”或“右”）。

（3）燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。下图是一个化学过程的示意图。

①A（石墨）电极的名称是_______________。

②通入CH3OH的电极的电极反应式是________________________________。

③乙池中反应的化学方程式为________________________________________。

④当电路中通过0.01mol电子时，丙池溶液的c(H+) = __________mol/L（忽略电解过程中溶液体积的变化）。

Answer 1

【答案】 PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2O Zn Cu ZnSO4 CuSO4 左 阳极 CH3OH—6 e—+8OH—=CO32—+6H2O 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 0.1

【解析】（1）铅蓄电池放电时的总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。放电时正极反应的电极反应式为PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2O。

（2）①根据图中电子的运动方向可以判断，图中电极材料及电解质溶液分别为①Zn ，②Cu，③ZnSO4，④CuSO4 。②盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，电池工作过程中盐桥中的Cl－向左极（负极）移动。

（3）由图可知，甲池为碱性甲醇燃料电池，其中通入甲醇的电极是负极、通入氧气的电极为正极；乙和丙是电解池，A和c是阳极、B和d是阴极。

①A（石墨）电极的名称是阳极。

②通入CH3OH的电极的电极反应式是CH3OH—6 e—+8OH—=CO32—+6H2O。

③乙池中阳极材料是碳，电解硝酸银溶液的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 。

④丙池为惰性电极电解硫酸铜溶液，其中含铜离子0.1mol。当电路中通过0.01mol电子时，溶液中的铜离子未能完全反应，则丙池溶液的n(H+)=n(e-)=0.01mol，所以c(H+) =mol/L。