Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術的巨大進步，是化學對人類的一項重大貢獻。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間，回答下列問題：

(1)下列說法正確的是____________。

A.甲、乙均為化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置 B.乙中銅片上沒有明顯變化

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

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

(3)請寫出甲乙圖中構成原電池的負極電極反應式：__________________。

(4)當甲中溶液質量增重15.75g時，電極上轉移電子數(shù)目為______________。

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

Answer 1

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

【解析】

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

（1）A．甲是化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，故A錯誤；

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

C．甲、乙中鋅片質量都減少，銅片質量都不變，故C錯誤；

D．兩個燒杯中都產生氫氣，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，即兩燒杯中產生氣泡的速度：甲＞乙，兩燒杯中產生同體積的氣體，需要的時間甲小于乙，故答案為：<；

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

（4）根據(jù)以下關系式：

x==0.5NA，即當甲中溶液質量增重15.75g時，電極上轉移電子數(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，電極反應式為：O2+ 2H2O+4e= 4OH，故答案為：O2+ 2H2O+4e= 4OH。