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．電池發(fā)揮著越來越重要的作用，如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機(jī)等，都離不開各式各樣的電池，同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對環(huán)境造成污染．請根據(jù)題中提供的信息，回答下列問題：

（1）研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池反應(yīng)可表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl═Na2Mn5O10+2AgCl
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式是；
②在電池中，Na+不斷移動(dòng)到“水”電池的極（填“正”或“負(fù)”）；
③外電路每通過4mol電子時(shí)，生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是 ．
（2）中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇（CH3OH是一種可燃物）燃料電池技術(shù)方面獲得新突破．甲醇燃料電池的工作原理如圖所示．
①該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為 ．
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 ．
③工作一段時(shí)間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移．
（3）Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn（OH）4 ， 寫出該電池反應(yīng)方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）Ag+Cl﹣﹣e﹣=AgCl；正；2mol
（2）CH3OH；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+；1.2
（3）Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag
【解析】解：（1）①根據(jù)電池總反應(yīng)：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可知Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為：Ag+Cl﹣﹣e﹣=AgCl，所以答案是：Ag+Cl﹣﹣e﹣=AgCl；②在原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，所以鈉離子向正極移動(dòng)，所以答案是：正；③根據(jù)方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10 ， 化合價(jià)共降低了2價(jià)，所以每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子，則外電路每通過4mol電子時(shí)，生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是2mol，所以答案是：2mol；（2）①據(jù)氫離子移動(dòng)方向知，右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極上通入燃料甲醇，所以答案是：CH3OH；②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：3O2+12H++12e﹣=6H2O，負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+ ， 所以答案是：CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+；③根據(jù)2CH3OH﹣12e﹣+2H2O=2CO2+12H+知，甲醇和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量= =1.2mol，則轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為1.2NA ， 所以答案是：1.2；（3）電池放電時(shí)正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn（OH）4 ， 正極電極反應(yīng)式為Ag2O2+4e﹣+2H2O═2Ag+4OH﹣ ， 負(fù)極電極反應(yīng)式為2Zn﹣4e﹣+8OH﹣═2Zn（OH）42﹣ ， 反應(yīng)還應(yīng)有KOH參加，反應(yīng)的總方程式為：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag，所以答案是：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag．