Question

14．某實驗小組依據甲烷燃燒的反應原理，設計如圖a所示的電池裝置：

（1）該電池的能量轉化形式為將化學能轉化為電能．
（2）該電池正極的電極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應的化學方程式為CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O
（4）在生產生活中，金屬腐蝕所帶來的損失非常嚴重，所以防止金屬腐蝕已經成為科學研究和技術領域的重大問題．興趣小組的同學在實驗室對金屬腐蝕進行了探究．如圖b所示，鐵處于A、B、C三種不同的環(huán)境中，鐵被腐蝕的速率由大到小的順序是（填序號）：A＞C＞B．

Answer 1

分析 （1）甲烷燃燒電池是原電池，將化學能轉化為電能；
（2）該電池正極發(fā)生還原反應，其電極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）工作一段時間后，氫氧根離子濃度減小，測得溶液的pH減小，該電池總反應的化學方程式為 CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O；
（4）金屬腐蝕的速度：原電池的負極金屬＞金屬的化學腐蝕＞有保護措施的腐蝕．

解答 解：（1）甲烷燃燒電池是原電池，將化學能轉化為電能，故答案為：將化學能轉化為電能；
（2）該電池正極發(fā)生還原反應，其電極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）工作一段時間后，氫氧根離子濃度減小，測得溶液的pH減小，該電池總反應的化學方程式為 CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，
故答案為：減��；CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O；
（4）鐵處于A的環(huán)境中做原電池的負極，腐蝕速率較快，鐵處于B的環(huán)境中做原電池的正極，被保護，腐蝕速率很慢，鐵處于C的環(huán)境中的金屬鐵發(fā)生吸氧腐蝕，速度較慢，故答案為：A＞C＞B．

點評 本題考查了化學電源新型電池，根據得失電子確定正負極發(fā)生的反應，難點是電極反應式的書寫，要注意結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度不大．