Question

13．迄今為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的主要的能源．
I．請(qǐng)仔細(xì)觀察下列兩種電池的構(gòu)造示意圖，完成下列問題：

（1）堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池（干電池）性能好，放電電流大．試從影響反應(yīng)速率的因素分析其原因是堿性鋅錳電池用鋅粉替代了原鋅錳電池的鋅殼，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快了反應(yīng)速率，故放電電流大．
（2）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)式：
Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn（OH）₂，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn（OH）₂．
Ⅱ．下面是一個(gè)將化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置．回答下列問題：

（3）寫出通入O₂一極的電極反應(yīng)方程式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
（4）a電極是陽(yáng)極，能否寫出其電極反應(yīng)方程式不能（填“能”或“不能”），若“能”寫出其電極反應(yīng)方程式，若“不能”說明其理由因?yàn)閍電極的電極材料不確定，所以不能寫出其電極反應(yīng)方程式．
（5）下列說法不正確的是BC
A．此裝置用于電鍍銅時(shí)，電解一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度不變
B．U型管中，OH^-在a極放電
C．若a為純凈金屬，b為粗制金屬，該裝置可用于粗制金屬的精煉
D．電子經(jīng)導(dǎo)線流入b電極．

Answer 1

分析 I．（1）二者的不同之處在于固體的表面積不同，反應(yīng)速率不同；
（2）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）₂；
Ⅱ．（1）燃料電池中，正極上通入氧化劑，氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）U型管有外接電源，屬于電解池，a為陽(yáng)極，b為陰極，根據(jù)陽(yáng)極材料書寫電極反應(yīng)式；   
（3）A．電鍍時(shí)，陰極上析出金屬與陽(yáng)極上溶解金屬質(zhì)量相等，則電解質(zhì)濃度不變；
B．根據(jù)陽(yáng)極電極材料確定放電的物質(zhì)；
C．電解精煉時(shí)，粗金屬作陽(yáng)極；
D．電子從負(fù)極流向陰極．

解答 解：I．（1）二者的不同之處在于固體的表面積不同，堿性鋅錳電池用鋅粉替代了原鋅錳電池的鋅殼，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快了反應(yīng)速率，故放電電流大，
故答案為：堿性鋅錳電池用鋅粉替代了原鋅錳電池的鋅殼，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快了反應(yīng)速率，故放電電流大；
（2）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）₂，則電極方程式為Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn（OH）₂，故答案為：Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn（OH）₂．Ⅱ．（1）左邊裝置是燃料電池，燃料電池中，通入氧化劑的電極為正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（2）U型管有外接電源，屬于電解池，a連接原電池正極，所以為陽(yáng)極，陽(yáng)極材料未知導(dǎo)致無法判斷失電子的物質(zhì)，所以不能書寫電極反應(yīng)式，故答案為：陽(yáng)；不能；因?yàn)閍電極的電極材料不確定，所以不能寫出其電極反應(yīng)方程式；
（3）A．此裝置用于電鍍銅時(shí)，陽(yáng)極上銅失電子生成銅離子進(jìn)入溶液，陰極上銅離子放電生成銅，溶解銅的質(zhì)量等于析出銅的質(zhì)量，所以電解一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度不變，故正確；
B．U型管中，a是陽(yáng)極，但陽(yáng)極材料未知，無法判斷陽(yáng)極上失電子的物質(zhì)，故錯(cuò)誤；
C．電鍍時(shí)，粗金屬作陽(yáng)極，純金屬作陰極，若b為純凈金屬，a為粗制金屬，該裝置可用于粗制金屬的精煉，故錯(cuò)誤；
D．電子經(jīng)導(dǎo)線流入陰極b電極，故正確；
故選BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意電解池中，陽(yáng)極上放電的物質(zhì)與電極材料有關(guān)，如果陽(yáng)極是活潑金屬，則金屬材料失電子而不是電解質(zhì)溶液中陰離子失電子，為易錯(cuò)點(diǎn)．