Question

【題目】人們應用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發揮著越來越重要的作用，如在宇宙飛船、人造衛星、電腦、照相機等，都離不開各式各樣的電池，同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環境造成污染。請根據題中提供的信息，回答下列問題：

（1）研究人員最近發明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發電，在海水中電池反應可表示為：5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10 +2AgCl

①該電池的負極反應式是______________；

②在電池中，Na + 不斷移動到“水”電池的_______極（填“正“或“負”）；

③外電路每通過4mol電子時，生成Na2 Mn5 O10 的物質的量是_______。

（2）中國科學院應用化學研究所在甲醇（CH3OH是一種可燃物）燃料電池技術方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示：

①該電池工作時，b口通入的物質為____________。

②該電池負極的電極反應式 。

③工作一段時間后，當6.4 g甲醇完全反應生成CO2時，有___________NA個電子轉移。

（3）Ag2O是銀鋅堿性電池的正極活性物質，當銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液時，電池放電時正極的Ag2O轉化為Ag，負極的Zn轉化為Zn(OH)2，寫出該電池反應方程式： 。

Answer 1

【答案】（１）①Ag—e-+Cl-=AgCl ； ②正； ③2mol；

（2）①CH3OH；②CH3OH—6e-+H2O=CO2+6H+ ；③1.2；

（3）Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2

【解析】

試題分析：（1） “水”電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發電，在海水中電池反應可表示為：5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10 +2AgCl 。①根據反應方程式中元素的化合價的變化可知，Ag失去電子，被氧化，所以作負極，該電池的負極反應式是Ag—e-+Cl-=AgCl；②根據同種電荷相互排斥，一中電荷相互吸引的原則，在電池中，Na + 不斷移動到“水”電池的正極MnO2；③根據總反應方程式可知：每轉移2mol電子，會產生1mol Na2Mn5O10，則外電路每通過4mol電子時，生成Na2Mn5O10 的物質的量是2mol；（2）①根據示意圖可知，溶液中的H+向右移動，則右邊的電極為正極，左邊的電極為負極。在該電池工作時，b口通入的物質為燃料CH3OH；②該電池負極就是通入甲醇的電極，該電極反應式是CH3OH—6e-+H2O=CO2+6H+ ；③6.4 g甲醇的物質的量是n=6.4g÷32g/mol=0.2mol,每1mol甲醇反應，轉移6mol電子，則0.2mol甲醇反應生成CO2時，會轉移0.2mol ×6=1.2mol電子。（3）Ag2O是銀鋅堿性電池的正極活性物質，當銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液時，電池放電時，正極的Ag2O轉化為Ag，電極反應式是：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，負極的Zn轉化為Zn(OH)2，負極的電極反應式是：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，則該電池反應方程式是Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。