Question

化學(xué)電源在現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)方面都有著廣泛的應(yīng)用．
（1）根據(jù)原電池的反應(yīng)原理，人們?cè)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)出了許多化學(xué)電源，主要包括一次電池、二次電池、燃料電池等．二次電池又稱蓄電池，放電后可再    使活性物質(zhì)獲得再生，這類電池可以多次重復(fù)使用．堿性鋅錳電池是一次電池，其電池反應(yīng)方程式為：Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn（OH）₂則其負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）已知鉛蓄電池是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架，正極板上覆蓋PbO2，負(fù)極板上覆蓋Pb，電解質(zhì)溶液是H₂SO₄溶液．其充、放電原理可用下列化學(xué)方程式表示：Pb+PbO₂+2H₂SO₄

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O
如果要判斷某鉛蓄電池是否需要充電，可以根據(jù)

 

來(lái)確定．若某蓄電池的正、負(fù)極標(biāo)志難以辨別，則可通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)予以辨別出來(lái)．請(qǐng)寫(xiě)出你給出的辨別實(shí)驗(yàn)方案：

 

．
（3）某燃料電池以鉑為電極，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，在兩極區(qū)分別通入氫氣和氧氣即可產(chǎn)生電流．則該電池正極的電極反應(yīng)式為

 

．
（4）用石墨為電極電解c（Cl^-）=3mol?L^-1的NaCl和CuCl₂的混合溶液1000mL，通電一段時(shí)間后，當(dāng)陰極上收集到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，溶液中氯離子恰好放電完全．則電解所得到的金屬銅的質(zhì)量為

 

g．（設(shè)電解后溶液的體積變化忽略不計(jì)）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）₂；
（2）當(dāng)電極上的反應(yīng)物較少時(shí)，電池的電流強(qiáng)度減弱；利用電流計(jì)測(cè)定電流流向；
（3）堿性條件下，氫氧燃料電池中氧氣在正極得電子生成氫氧根離子；
（4）用石墨做電極電解，則陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，陽(yáng)極上發(fā)生電極反應(yīng)：Cl^--2e^-=Cl₂↑，根據(jù)電子守恒和電極方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）₂，則電極方程式為Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂，故答案為：Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂；
（2）當(dāng)電極上的反應(yīng)物較少時(shí)，電池的電流強(qiáng)度減弱，所以當(dāng)電流強(qiáng)度較小時(shí)，需要對(duì)電池充電；利用電流計(jì)測(cè)定電流流向，若電流計(jì)指針向正極偏轉(zhuǎn)，則與電流計(jì)正極相連的為原電池的正極，若反向偏轉(zhuǎn)，與電流計(jì)正極相連的為原電池的負(fù)極，
故答案為：電流強(qiáng)度；利用電流計(jì)測(cè)定電流流向；
（3）正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（4）用石墨做電極電解，則陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，陽(yáng)極上發(fā)生電極反應(yīng)：Cl^--2e^-=Cl₂↑，已知n（Cl^-）=3mol?L^-1×1L=3mol，
則轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為n=n（Cl^-）=3mol，氫氣轉(zhuǎn)移的電子為n（e^-）=2n（H₂）=

11.2L

22.4L /mol

×2=1mol，所以銅轉(zhuǎn)移的電子為n′（e^-）=3-1mol=2mol，則生成的Cu為n（Cu）=

1

2

n′（e^-）=1mol，所以m（Cu）=nM=64g，故答案為：64．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池和電解池的工作原理知識(shí)，注意根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算電極上產(chǎn)物的量，難度較大．