Question

人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要．以下每小題中的電池廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面，請根據(jù)題中提供的信息，填寫空格．
（1）蓄電池在放電時起原電池作用，在充電時起電解池的作用．鉛蓄電池在放電時發(fā)生的電池反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O．
正極電極反應(yīng)式為

 

．
（2）FeCl₃溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，發(fā)生2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池，則負極所用電極材料為

 

，當線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，則被腐蝕銅的質(zhì)量為

 

g
（3）將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，負極分別為

 

．
A．鋁片、銅片      B．銅片、鋁片      C．鋁片、鋁片
（4）燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，如圖是電解質(zhì)為稀硫酸溶液的氫氧燃料電池原理示意圖，回答下列問題：
①氫氧燃料電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式是：

 

．
②電池工作一段時間后硫酸溶液的濃度

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：化學(xué)電源新型電池,原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）放電時，正極上PbO₂得電子；
（2）該電池反應(yīng)中，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極；根據(jù)電極方程式計算；
（3）原電池中失電子的一極為負極；
（4）①氫氧燃料電池的總反應(yīng)即是氫氣與氧氣反應(yīng)生成水；
②根據(jù)燃料電池的總反應(yīng)方程式判斷硫酸濃度的變化．

解答： 解：（1）放電時，正極上PbO₂得電子，正極反應(yīng)式為PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O，
故答案為：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O；
（2）該電池反應(yīng)中，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極；負極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，則當線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，反應(yīng)的Cu為0.1mol，其質(zhì)量為6.4g；
故答案為：Cu；6.4；
（3）鋁片和銅片插入濃HNO₃溶液中，金屬鋁會鈍化，金屬銅和濃硝酸之間會發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，此時金屬銅時負極，金屬鋁是正極；
插入稀NaOH溶液中，金屬銅和它不反應(yīng)，金屬鋁能和氫氧化鈉發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，此時金屬鋁是負極，金屬銅是正極；
故答案為：B；
（4）①氫氧燃料電池的總反應(yīng)即是氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，其反應(yīng)的總方程式為：2H₂+O₂=2H₂O，
故答案為：2H₂+O₂=2H₂O；
②已知氫氧燃料電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O，電池工作一段時間后，生成水使溶液體積增大，則硫酸的濃度減��；
故答案為：減小．

點評：本題考查了原電池原理的應(yīng)用，涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書寫等問題，做題時注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負極以及電極方程式的書寫，本題中難點和易錯點為電極方程式的書寫．