Question

【題目】如圖為原電池裝置示意圖。

(1)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，作負(fù)極的分別是_____(填字母)。

A．鋁片、銅片 B．銅片、鋁片

C．鋁片、鋁片 D．銅片、銅片

寫出插入燒堿溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式____

(2)若A為Pb，B為PbO2，電解質(zhì)為H2SO4溶液，工作時的總反應(yīng)為Pb＋PbO2+2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。寫出B電極反應(yīng)式___，該電池在工作時，A電極的質(zhì)量將___(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應(yīng)消耗了0.1 mol H2SO4，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___。

(3)若A、B均為鉑片，電解質(zhì)為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，該電池即為氫氧燃料電池，寫出A電極反應(yīng)式：_____；該電池在工作一段時間后，溶液的堿性將_____(填“增強”“減弱”或“不變”)。

Answer 1

【答案】B Al－3e－＋4OH－===＋2H2O PbO2＋＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O 增加 0.1NA H2＋2OH－－2e－===2H2O　 減弱

【解析】

(1)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，根據(jù)負(fù)極金屬單質(zhì)上電子來判斷；堿性條件下，Al失電子生成偏鋁酸根離子；

(2)B為PbO2，是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，注意電解質(zhì)溶液是硫酸；A是Pb，其離子能夠與硫酸根反應(yīng)生成沉淀；據(jù)電池反應(yīng)式計算；

(3)氫氧燃料電池中，氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性環(huán)境中生成水，氫氧燃料電池反應(yīng)生成水，導(dǎo)致電解質(zhì)溶液濃度降低。

(1)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，鋁鈍化，所以Cu失電子作負(fù)極，一組插入燒堿溶液中，Cu與氫氧化鈉不反應(yīng)，Al失電子作負(fù)極，堿性條件下，Al失電子生成偏鋁酸根離子，其電極反應(yīng)為：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；

(2)B為PbO2，是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是硫酸，鉛離子能夠與硫酸根離子生成沉淀，電極反應(yīng)式為：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O；A極Pb失電子生成鉛離子能夠與硫酸根反應(yīng)生成沉淀，導(dǎo)致質(zhì)量增大；據(jù)電池反應(yīng)式可知，每有2mol硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol，則0.1mol硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.1NA；

(3)氫氧燃料電池中，氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性環(huán)境中生成水，A為負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2+2OH--2e-=2H2O，因為生成水，導(dǎo)致電解質(zhì)溶液的濃度減小，所以KOH溶液的堿性減弱。