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，廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面，請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息，填寫空格。

(1)鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。正極電極反應(yīng)式為________。電池工作一段時(shí)間后需要充電，充電過(guò)程中H2SO4的濃度________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)某學(xué)習(xí)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag++Cu=Cu2++2Ag設(shè)計(jì)成原電池，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一段時(shí)間后取出電極材料，測(cè)得某一電極增重了5.4 g，則該原電池反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是___________。

(3)燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置。電解質(zhì)為稀硫酸溶液的氫氧燃料電池，其正極反應(yīng)式為_____________。

Answer 1

【答案】PbO2+ 4H+ + SO42-+2e=PbSO4+2H2O 增大 Cu2e=Cu2+ 0.05N A O2+4 e+4H+=2H2O

【解析】

（1）鉛蓄電池中正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)；

（2）根據(jù)總反應(yīng)可知銅發(fā)生氧化反應(yīng)，則銅失電子作原電池的負(fù)極；Ag為原電池的正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；

（3）氫氧燃料電池中，通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

（1）原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。所以根據(jù)總的反應(yīng)式可知，二氧化鉛是正極得到電子，因此正極電極反應(yīng)式為：PbO2＋SO42-＋4H+＋2e-=PbSO4＋2H2O；根據(jù)電池反應(yīng)式知，充電時(shí)硫酸是生成物，所以充電過(guò)程中電池液中H2SO4的濃度增大，故答案為：PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4+2H2O，增大。

（2）在2Ag++Cu═Cu2++2Ag反應(yīng)中，銅的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則銅失電子作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu-2e-═Cu2+；原電池工作時(shí)，負(fù)極銅失去電子被氧化生成銅離子，銅的質(zhì)量逐漸減少，溶液中的銀離子在正極銀得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，所以正極增重的質(zhì)量就是析出銀的質(zhì)量，當(dāng)銀電極質(zhì)量增加5.4g時(shí)，n（Ag）=5.4g÷108g/mol =0.05mol，根據(jù)電極反應(yīng)Ag++e-=Ag，可知原電池反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.05NA，故答案為：Cu-2e-═Cu2+；0.05NA。

（3）氫氧燃料電池中，通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，該電池的正極反應(yīng)式O2+4e+4H+=2H2O，故答案為：O2+4e+4H+=2H2O。