Question

【題目】化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。

（1）Zn﹣MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2﹣NH4Cl混合溶液。該電池的負極材料是______．電池工作時，電子流向______（填“正極”或“負極”）。

若ZnCl2﹣NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+，會加速某電極的反應．其主要原因是_________________。

（2）鉛蓄電池是常用的化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為硫酸。該電池總反應式為：

Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。請根據上述情況判斷：

該蓄電池放電時，電解質溶液中陰離子移向_____________（填“正極”或“負極”）；正極附近溶液的酸性_______（填“增強”、“減弱”或“不變”）放電時，負極的電極反應式為：________________。

（3）氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優點，其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質為KOH溶液，則氫氧燃料電池的負極反應式為_________________________________。該電池工作時，外電路每流過2 mole-，消耗標況下氧氣____________L。

Answer 1

【答案】Zn（或鋅） 正極 Zn與Cu2+反應生成Cu，Zn與Cu構成原電池，加快反應速率 負極 減弱 Pb - 2e- +SO42－=PbSO4 H2 - 2e- +2OH－= 2H2O（或 2H2 - 4e- +4OH－= 4H2O） 11.2

【解析】

（1）原電池的負極是發生氧化反應的一極：Zn－2e－===Zn2＋；電池工作時，電子從負極流向正極；Zn與Cu2＋發生氧化還原反應，生成的Cu附著在Zn的表面構成銅鋅原電池，加快反應速率，從而加快Zn的腐蝕，故答案為：Zn(或鋅)；正極；鋅與還原出來的銅構成銅－鋅原電池而加快鋅的腐蝕；

（2）鉛蓄電池工作時，硫酸參加反應生成硫酸鉛同時生成水，導致硫酸濃度降低、酸性減弱，原電池放電時陰離子向負極移動；放電時，鉛為負極，失去電子被氧化，電極反應為：Pb - 2e- +SO42－=PbSO4；故答案為：負極、減弱、Pb - 2e- +SO42－=PbSO4；

（3）電解質溶液呈堿性，負極上氫氣失電子生成水，則負極的電極方程式為2H2+4OH--4e-=4H2O；該電池中正極上是氧氣發生得電子的還原反應，其電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-，則外電路每流過2mol e-，消耗氧氣為2mol÷4=0.5mol，所以氧氣的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L；故答案為：H2 - 2e- +2OH－= 2H2O（或 2H2 - 4e- +4OH－= 4H2O）；11.2。