Question

【題目】(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A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B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”)。

(4)若A、B均為鉑片，電解質(zhì)為H2SO4溶液，分別從A、B兩極通入CH4和O2，該電池即為甲烷燃料電池，寫出A電極反應(yīng)式：_______；若該電池反應(yīng)消耗了6.4gCH4，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_____。

Answer 1

【答案】B Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O Pb -2 e-＋SO42-=PbSO4 增加 0.1NA或6.021022 O2+4e-+2H2O=4OH- 減弱 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 3.2NA或 3.26.021023

【解析】

(1)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，插入濃硝酸中，鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化，銅與濃硝酸反應(yīng)，因此銅作負極，鋁作正極，將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，插入燒堿溶液中，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，銅與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，因此鋁作負極，銅作正極，故B符合題意；插入燒堿溶液中形成的原電池的負極反應(yīng)式：Al3e－+4OH－=AlO2－+2H2O；

(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。Pb化合價升高，作原電池負極，因此A電極反應(yīng)式：Pb2e－＋SO42=PbSO4；該電池在工作時，A電極Pb變?yōu)?/span>PbSO4，其質(zhì)量增加；根據(jù)反應(yīng)總方程式知2mol硫酸參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，因此若該電池反應(yīng)消耗了0.1molH2SO4，則轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.1mol，電子數(shù)目為0.1NA或6.021022；

(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，通入燃料的一極為負極，通入氧化劑氧氣的一極為正極，因此B電極反應(yīng)式：O2+4e－+2H2O=4OH－；總的反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，該電池在工作一段時間后，KOH物質(zhì)的量未變，但反應(yīng)生成水，溶液體積變大，KOH濃度變小，因此溶液的堿性將減弱；

(4)若A、B均為鉑片，電解質(zhì)為H2SO4溶液，分別從A、B兩極通入CH4和O2，該電池即為甲烷燃料電池，通入燃料的一極作負極，A電極反應(yīng)式：CH48e－+2H2O=CO2+8H+；反應(yīng)中1mol甲烷轉(zhuǎn)移8mol電子，因此若該電池反應(yīng)消耗了6.4gCH4物質(zhì)的量為0.4mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3.2mol，電子的數(shù)目為3.2NA或3.26.021023。