Question

【題目】電池在我們的生活中有著重要的應用，請回答下列問題：

（1）為了驗證與和的氧化性強弱，下列裝置能達到實驗目的的是____________________（填序號），寫出正極的電極反應式___________________。若構建原電池時兩個電極的質(zhì)量相等，當導線中通過電子時，兩個電極的質(zhì)量差為____________________。

（2）將設計成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）。

實驗測得電池工作時向B電極定向移動，則____________________（填“A”或“B”）處電極入口通甲烷，其電極反應式為_____________。

（3）以氨作為燃料的燃料電池，具有能量效率高的特點，另外氨氣含氫量高，易液化，方便運輸和貯存，是很好的氫源載體。燃料電池的結(jié)構如圖所示：

①a極是電池的____________________（填“正”或“負”）極，電極反應式為_______________________。

②當生成時，電路中通過的電子的物質(zhì)的量為____________________。

Answer 1

【答案】③ Cu2++2e-=Cu 6g B CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 負 2NH3-6e-+6OH-=N2+3H2O 3mol

【解析】

根據(jù)氧化還原反應中的強弱規(guī)律設計原電池；根據(jù)離子遷移方向判斷原電池的電極的極性；燃料電池中，燃料從負極通入。

（1）為了驗證與和的氧化性強弱，應設法讓裝置中發(fā)生Fe+Cu2+=Fe2++Cu，在該反應中，Cu2+是氧化劑、Fe2+是氧化產(chǎn)物。若將此反應設計為原電池，應將Fe作負極、氯化銅溶液作電解質(zhì)溶液，該原電池工作時，鐵片的質(zhì)量不斷減小，碳棒表面有紅色物質(zhì)生成，溶液的顏色變淺。故能達到實驗目的的是裝置③，其正極的電極反應式為Cu2++2e-=Cu。裝置①只能證明的氧化性強于，裝置②只能證明的氧化性強于。若構建原電池時兩個電極的質(zhì)量相等，當導線中通過電子時，負極上Fe溶解0.05mol，正極上析出0.05mol Cu，因此，兩個電極的質(zhì)量差為0.05mol(64+56)g/mol=6g。

（2）實驗測得電池工作時向B電極定向移動，則B電極為該電池的負極，應從B處電極入口通甲烷，其電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。

（3）①由圖中信息可知，從a極通入氨氣，故其為電池的負極，電極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+3H2O。

②由電極反應式可知，當生成時，電路中通過的電子的物質(zhì)的量為6mol，因此，當生成時，電路中通過的電子的物質(zhì)的量為3mol。