Question

【題目】Ⅰ．如圖為原電池裝置示意圖。

(1)若A為Pb，B為PbO2，電解質為H2SO4溶液，工作時的總反應為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，寫出B電極反應式：__________。該電池在工作時，A電極的質量將_______(填“增加”“減小”或“不變”)，若該電池反應消耗了0.1 mol H2SO4，則轉移電子的數目為________。

(2)若A、B均為鉑片，電解質為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A電極反應式：_____________________________。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”)。

Ⅱ．現用圖裝置來測定某原電池工作時在某段時間內通過導線的電子的物質的量。量筒的規格為1000 mL，供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。

(3)b電極材料為________，其電極反應式為_________________________。

(4)當量筒中收集到560 mL(標準狀況下)氣體時，通過導線的電子的物質的量為________mol，此時a電極質量________(填“增加”或“減少”)________g。

(5)如果將a、b兩電極的電極材料對調，U形管中將出現的現象是_____________。

Answer 1

【答案】PbO2＋SO42-＋4H＋＋2e－=PbSO4＋2H2O 增加 0.1NA H2＋2OH－－2e－=2H2O 減弱 銅 2H＋＋2e－=H2↑ 0.05 減少 1.625 左端液面下降，右端液面上升

【解析】

(1)若A為Pb，B為PbO2，則A電極為負極，B電極為正極，在B電極，PbO2得電子生成的產物與電解質作用生成PbSO4和H2O。該電池在工作時，A電極由Pb轉化為PbSO4，由電極總反應可得出Pb——2H2SO4——2e-，由此可計算出反應消耗0.1 mol H2SO4時轉移電子的數目。

(2) A電極通H2，為負極，H2失電子生成的產物與OH-反應最終生成水。該電池的總反應為2H2+O2==2H2O，工作一段時間后，堿的物質的量不變，但水的量增多。

(3)從圖中可以看出，b電極生成H2，則b電極為正極，H+得電子生成H2。

(4)a電極、電子、氣體的關系式為Zn——2e-——H2，由此可計算出電子的物質的量和電極的質量變化。

(5)如果將a、b兩電極的電極材料對調，則a電極為正極，生成的H2因不能逸出，而使左端液面下降。

(1)若A為Pb，B為PbO2，則A電極為負極，B電極為正極，在B電極，PbO2得電子生成的產物與電解質作用生成PbSO4和H2O，電極反應式為PbO2＋SO42-＋4H＋＋2e－=PbSO4＋2H2O。該電池在工作時，A電極由Pb轉化為PbSO4，則A電極的質量將增大；由電極總反應可得出Pb——2H2SO4——2e-，可計算出反應消耗0.1 mol H2SO4時轉移電子的數目為0.1NA。答案為：PbO2＋SO42-＋4H＋＋2e－=PbSO4＋2H2O；增大；0.1NA；

(2) A電極通H2，為負極，H2失電子生成的產物與OH-反應最終生成水，A電極反應式為H2＋2OH－－2e－=2H2O。該電池的總反應為2H2+O2==2H2O，工作一段時間后，KOH的物質的量不變，但水的量增多，溶液體積增大，所以溶液的堿性將減弱。答案為：H2＋2OH－－2e－=2H2O；減弱；

(3)從圖中可以看出，b電極生成H2，則b電極為正極，b電極材料為銅，H+得電子生成H2，其電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑。答案為：銅；2H＋＋2e－=H2↑；

(4)量筒中收集到560 mL(標準狀況下)氣體時，n(H2)==0.025mol，a電極、電子、氣體的關系式為Zn——2e-——H2，由此可計算出電子的物質的量為0.025mol×2=0.05mol，Zn電極溶解，質量減少，減少的質量為0.025mol×65g/mol=1.625g。答案為：0.05；減少；1.625；

(5)如果將a、b兩電極的電極材料對調，則a電極為正極，生成的H2因不能逸出，而使左端液面下降，右端液面上升。答案為：左端液面下降，右端液面上升。