Question

（Ⅰ）某鉛蓄電池的正、負(fù)極標(biāo)記被磨損．試用如圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，識(shí)別出此鉛蓄電池的正負(fù)極．
（1）若A接E，B接F，而B電極出現(xiàn)

 

，反應(yīng)式為

 

，則說(shuō)明F為正極；
（2）鉛蓄電池工作時(shí)（放電），其E所在電極的電極反應(yīng)式為：

 

，充電時(shí)該極與外加電源的

 

極相連；
（3）若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則正極消耗的PbO₂的物質(zhì)的量是

 

；
（Ⅱ）利用甲醇（CH₃OH）、氧氣組成燃料電池，電解質(zhì)溶液為堿性，電池工作時(shí)，其負(fù)極方程式（寫離子方程式）為

 

．
（Ⅲ）一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH₃CH₂OH+H₂O→CH₃COOH+4H⁺+4e^-．正極的反應(yīng)式：

 

；電池反應(yīng)的總方程式為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（Ⅰ）（1）與原電池正極相連的為電解池的陽(yáng)極，氯離子在陽(yáng)極失電子，生成氯氣；
（2）鉛蓄電池工作時(shí)負(fù)極為Pb失電子；充電時(shí)蓄電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連；
（3）根據(jù)化合價(jià)的變化判斷電子轉(zhuǎn)移；
（II）堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子；
（III）酸性燃料電池中氧氣在正極得電子生成水，根據(jù)正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式書寫總反應(yīng)．

解答： 解：（Ⅰ）（1）與原電池正極相連的為電解池的陽(yáng)極，所以B為陽(yáng)極，氯離子在陽(yáng)極失電子，生成氯氣，即在B電極出現(xiàn)黃綠色氣體，其電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：黃綠色氣氣體產(chǎn)生；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）鉛蓄電池工作時(shí)負(fù)極為Pb失電子，則其電極反應(yīng)式為：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄；充電時(shí)蓄電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連，
故答案為：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄；負(fù)；
（3）正極上PbO₂→PbSO₄，Pb元素從+4降低到+2，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，所以若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則正極消耗的PbO₂的物質(zhì)的量是0.1mol，
故答案為：0.1mol；
（II）堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子，則其電極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（III）酸性燃料電池中氧氣在正極得電子生成水，其電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，正極的電極反應(yīng)式與和負(fù)極的電極反應(yīng)式相加即是總反應(yīng)，所以電池反應(yīng)的總方程式為：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池和電解質(zhì)的工作原理，題目難度中等，注意把握電極方程式的書寫，特別是電解質(zhì)溶液的酸堿性．