Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問題：

(1)下列說法正確的是____________。

A.甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 B.乙中銅片上沒有明顯變化

C.甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少 D.甲乙兩燒杯中溶液的 pH 均增大

(2)同條件下兩燒杯中產(chǎn)生同體積的氣體，需要的時(shí)間甲________乙(填“>”“<”或“＝”)。

(3)請(qǐng)寫出甲乙圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式：__________________。

(4)當(dāng)甲中溶液質(zhì)量增重15.75g時(shí)，電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為______________。

(5)如圖為甲烷氧氣燃料電池的構(gòu)造示意圖，電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)是KOH。寫出正極的電極反應(yīng)方程式為_________。

Answer 1

【答案】BD < Zn－2e－=Zn2＋ 0.5NA O2+ 2H2O+4e= 4OH

【解析】

甲裝置是原電池，鋅是負(fù)極，銅是正極，乙不是原電池，直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在甲烷氧氣燃料電池中，通入甲烷的是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，書寫電極反應(yīng)式時(shí)需考慮電解質(zhì)的后續(xù)反應(yīng)。

（1）A．甲是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，故A錯(cuò)誤；

B．乙裝置中銅片不反應(yīng)，也沒構(gòu)成原電池的正極，所以銅片上沒有明顯變化，故B正確；

C．甲、乙中鋅片質(zhì)量都減少，銅片質(zhì)量都不變，故C錯(cuò)誤；

D．兩個(gè)燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；

故選BD；

（2）甲中形成原電池，加快Zn與稀硫酸的反應(yīng)，即兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲＞乙，兩燒杯中產(chǎn)生同體積的氣體，需要的時(shí)間甲小于乙，故答案為：<；

（3）構(gòu)成原電池的負(fù)極是鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+，故答案為：Zn-2e-=Zn2+；

（4）根據(jù)以下關(guān)系式：

x==0.5NA，即當(dāng)甲中溶液質(zhì)量增重15.75g時(shí)，電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.5NA，故答案為：0.5NA；

（5）甲烷氧氣燃料電池中，通入氧氣的為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+ 2H2O+4e= 4OH，故答案為：O2+ 2H2O+4e= 4OH。