Question

【題目】人們應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)和科學技術等方面，請根據(jù)題中提供的信息，填寫空格。

（1）鉛蓄電池在放電時發(fā)生的電池反應式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。鉛蓄電池放電時正極是______（填物質化學式）。若電解液體積為2L（反應過程溶液體積變化忽略不計），放電過程中外電路中轉移3mol電子，則硫酸濃度由5mol/L下降到________mol/L。

（2）電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2O，電解質溶液為KOH，其電極反應式為：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，電池的正極是____________，負極發(fā)生的是____________反應(填“氧化”或“還原”)。

（3）中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇(CH3OH)燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質為________

②該電池工作時，電子的流向為___________（填“從左到右”或“從右到左”）

Answer 1

【答案】PbO2 3.5 Ag2O 氧化 甲醇 從左到右

【解析】

（1）放電時鉛失電子而作負極，PbO2為正極得到電子發(fā)生還原反應，生成硫酸鉛難溶于水，負極反應為：Pb-2e－+SO42－=PbSO4 ，正極反應為：PbO2+2e－+4H＋+2SO42－═PbSO4+2H2O，根據(jù)硫酸和轉移電子之間的關系式計算。

（2）正極得到電子發(fā)生還原反應，負極放電時失電子，發(fā)生氧化反應。

（3）①由圖可知，質子向正極移動，c通入氧氣，b通入甲醇。

②電子經(jīng)外電路由負極流向正極。

（1）放電時的總反應為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，鉛失電子化合價升高而作負極，PbO2作正極得到電子發(fā)生還原反應，生成硫酸鉛難溶于水，該電極質量增加，原電池中：負極反應：Pb-2e－+SO42－═PbSO4 ，正極反應：PbO2+2e－+4H＋+2SO42－═PbSO4+2H2O，根據(jù)硫酸和轉移電子之間的關系式得，轉移電子的物質的量3mol，消耗硫酸物質的量3mol，最后硫酸溶液濃度=（2L×5mol·L－1-3mol）/2L=3.5mol·L－1。

（2）電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2O，電解質溶液為KOH，其電極反應式為：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，正極得到電子發(fā)生還原反應，電池的正極是Ag2O，負極放電時失電子，還原劑被氧化，發(fā)生氧化反應。

（3）①由氫離子移動方向知，右側電極為正極，c口通氧氣，左側電極為負極，b口通入燃料甲醇。

②電子經(jīng)外電路由負極流向正極，該電池工作時，電子的流向為從左到右。