Question

【題目】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）鉛蓄電池在放電時發(fā)生的電池反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。鉛蓄電池放電時正極是______（填物質(zhì)化學(xué)式）。若電解液體積為2L（反應(yīng)過程溶液體積變化忽略不計），放電過程中外電路中轉(zhuǎn)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(zhì)溶液為KOH，其電極反應(yīng)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(yīng)(填“氧化”或“還原”)。

（3）中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)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(zhì)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(yīng)，生成硫酸鉛難溶于水，負極反應(yīng)為：Pb-2e－+SO42－=PbSO4 ，正極反應(yīng)為：PbO2+2e－+4H＋+2SO42－═PbSO4+2H2O，根據(jù)硫酸和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算。

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

（3）①由圖可知，質(zhì)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(yīng)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(yīng)，生成硫酸鉛難溶于水，該電極質(zhì)量增加，原電池中：負極反應(yīng)：Pb-2e－+SO42－═PbSO4 ，正極反應(yīng)：PbO2+2e－+4H＋+2SO42－═PbSO4+2H2O，根據(jù)硫酸和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量3mol，消耗硫酸物質(zhì)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(zhì)溶液為KOH，其電極反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)。

（3）①由氫離子移動方向知，右側(cè)電極為正極，c口通氧氣，左側(cè)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。