Question

11．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．
（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(fù)極所用電極材料為Cu，當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，則被腐蝕銅的質(zhì)量為6.4g
（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(fù)極分別為B．
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，如圖是甲烷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)式是：2H₂+O₂=2H₂O．
②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）蓄電池在放電時正極上PbO₂得電子，負(fù)極上Pb失電子，據(jù)此書寫總反應(yīng)；
（2）該電池反應(yīng)中，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極；根據(jù)電極方程式計算；
（3）原電池中失電子的一極為負(fù)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、pH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，負(fù)極上Pb失電子，Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄，總反應(yīng)為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，
故答案為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O；
（2）該電池反應(yīng)中，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極；負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，則當(dāng)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(fù)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(fù)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，則硫酸的濃度減小，pH增大；
故答案為：增大．

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(fù)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．