Question

【題目】某興趣小組用下列裝置研究原電池的原理。

（1）裝置甲電鍵k斷開時，裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___；電鍵k閉合時，C棒上的現(xiàn)象為___，電極反應(yīng)式為___。

（2）裝置乙是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖，其中通入氫氣的一極為電池的___極（填“正”或“負”），電極反應(yīng)式為___。

（3）下列關(guān)于裝置乙中原電池的總反應(yīng)的說法正確的是___（填選項字母）。

A.該反應(yīng)屬于反應(yīng)物總能量小于生成物總能量的反應(yīng)

B.該反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成化學(xué)鍵釋放的總能量

C.該反應(yīng)過程中既有非極性鍵的斷裂又有非極性鍵的形成

Answer 1

【答案】Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 析出紅色物質(zhì) Cu2++2e-=Cu 負 H2+2e-+2OH-=2H2O B

【解析】

裝置甲電鍵k斷開時，直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，電鍵k閉合時，發(fā)生原電池反應(yīng)，Fe為負極，C為正極；乙是氫氧燃料電池，通入燃料的為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析回答。

(1)裝置甲電鍵k斷開時，Fe和CuSO4溶液直接發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；電鍵k閉合時，發(fā)生原電池反應(yīng)，C為正極，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-=Cu，在電極表面會析出紅色物質(zhì)，故答案為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；析出紅色物質(zhì)；Cu2++2e-=Cu；

(2)裝置乙是氫氧燃料電池，通入氫氣的一極為電池的負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)是KOH溶液，要考慮后續(xù)反應(yīng)，故負極反應(yīng)式為：H2+2e-+2OH-=2H2O，故答案為：負；H2+2e-+2OH-=2H2O；

(3)A．氫氧燃料電池是將燃燒反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，故反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，故A錯誤；

B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成化學(xué)鍵釋放的總能量，故B 正確；

C．總反應(yīng)的方程式為：2H2+2O2=2H2O，斷裂非極性鍵，形成的是極性鍵，故C錯誤；

故答案為：B。