Question

為了探究原電池的工作原理，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)，其裝置如下圖：

回答下列問題：

（1）根據(jù)原電池原理填寫下表：

裝置序號(hào)	正極	負(fù)極反應(yīng)式	陽離子移動(dòng)方向
甲
乙
丙
丁
戊

 

（2）電極類型除與電極材料的性質(zhì)有關(guān)外，還與________有關(guān)。

（3）根據(jù)上述電池分析，負(fù)極材料是否一定參加電極反應(yīng)？_____

（填“是”“否”或“不一定”），請(qǐng)舉例說明：__________________________________________。

（4）指出下列電池的放電過程中，電解質(zhì)溶液酸堿性的變化：甲_______，丙_______，戊_______。（填酸性或堿性增強(qiáng)或減弱）

 

Answer 1

（1）

裝置 序號(hào)	正極	負(fù)極反應(yīng)式	陽離子 移動(dòng)方向
甲	Al	Mg－2e－=Mg2＋	鋁極
乙	Pt	Fe－2e－=Fe2＋	鉑極
丙	Mg	Al－3e－＋4OH－=AlO2-＋2H2O	鎂極
丁	Al	Cu－2e－=Cu2＋	鋁極
戊	石墨	CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O	石墨

 

（2）電解質(zhì)溶液的性質(zhì)

（3）不一定　上述五個(gè)原電池中，戊裝置的負(fù)極材料沒有參與反應(yīng)，其他電池的負(fù)極發(fā)生了氧化反應(yīng)

（4）酸性減弱　堿性減弱　堿性減弱

【解析】（1）電池甲：在稀硫酸中，鎂比鋁活潑，鎂為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁為正極，H＋在鋁極上發(fā)生還原反應(yīng)；

乙電池：鐵比鉑活潑，鐵為負(fù)極；

丙電池：在氫氧化鈉溶液中，鋁與NaOH溶液反應(yīng)，鋁失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁離子與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸根離子和水；

丁電池：常溫下，濃硝酸使鋁鈍化，銅溶解，銅為負(fù)極；

戊電池是燃料電池，甲烷與氧氣反應(yīng)，甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿中生成碳酸鹽和水，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。所以。在負(fù)極區(qū)通入甲烷，在正極區(qū)通入空氣。

（2）通過比較甲、丙電池可知，電極都是鋁、鎂，由于電解質(zhì)溶液不同，故電極名稱不同，即電極類型與電極材料、電解質(zhì)溶液都有關(guān)。

（3）大多數(shù)電池的負(fù)極材料參與反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，燃料電池的負(fù)極材料不參與反應(yīng)，可燃物如氫氣、一氧化碳、甲烷、乙醇等在負(fù)極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)。

（4）根據(jù)溶液中離子參加反應(yīng)情況判斷溶液酸堿性的變化。