题目
b-|||-H2- O2(空气)-|||-电解质-|||-({H)_(2)O}^- H2O人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要.以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格.(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用.铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.负极电极反应式为 ____ . 正极电极反应式为 ____ .(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属,FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,其反应过程的离子方程式为 ____ ,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为 ____ ,正极电极反应式为 ____ .(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为 ____ .A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片写出插入浓硝酸中形成原电池的负极电极反应式: ____ .(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是电解质是稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:①电池的负极是 ____ (填“a”或“b”),该极的电极反应式是: ____ .②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度 ____ (填“增大”、“减小”或“不变”).
人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要.以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格.(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用.铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.负极电极反应式为 ____ . 正极电极反应式为 ____ .
(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属,FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,其反应过程的离子方程式为 ____ ,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为 ____ ,正极电极反应式为 ____ .
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为 ____ .
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片
写出插入浓硝酸中形成原电池的负极电极反应式: ____ .
(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是电解质是稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①电池的负极是 ____ (填“a”或“b”),该极的电极反应式是: ____ .
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度 ____ (填“增大”、“减小”或“不变”).
题目解答
答案
解:(1)铅蓄电池的电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,依据反应的总电池反应,反应中Pb元素化合价升高的在负极失电子发生氧化反应,其电极反应为:Pb+SO42--2e-=PbSO4,PbO2中元素化合价降低的是在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅,电极反应为:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;
故答案为:Pb+SO42--2e-=PbSO4;PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O;
(2)Fe3+有强氧化性,能把金属铜氧化成铜离子,自身被还原成 Fe2+,反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,设计成原电池时,Cu在负极上发生氧化反应,正极上三价铁离子得电子发生还原反应,其正极上的电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Cu;2Fe3++2e-=2Fe2+;
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,铝钝化,所以Cu失电子作负极,Cu-2e-=Cu2+,一组插入烧碱溶液中,Cu与氢氧化钠不反应,Al失电子作负极,
碱性条件下,Al失电子生成偏铝酸根离子,其电极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;
故答案为:B;Cu-2e-=Cu2+;
(4)①氢氧燃料电池中通入氢气的一极a为原电池的负极,该极上是燃料氢气发生失电子的氧化反应,即H2-2e-=2H+,
故答案为:a;H2-2e-=2H+;
②已知氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,电池工作一段时间后,生成水使溶液体积增大,则硫酸的浓度减小,故答案为:减小.
故答案为:Pb+SO42--2e-=PbSO4;PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O;
(2)Fe3+有强氧化性,能把金属铜氧化成铜离子,自身被还原成 Fe2+,反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,设计成原电池时,Cu在负极上发生氧化反应,正极上三价铁离子得电子发生还原反应,其正极上的电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Cu;2Fe3++2e-=2Fe2+;
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,铝钝化,所以Cu失电子作负极,Cu-2e-=Cu2+,一组插入烧碱溶液中,Cu与氢氧化钠不反应,Al失电子作负极,
碱性条件下,Al失电子生成偏铝酸根离子,其电极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;
故答案为:B;Cu-2e-=Cu2+;
(4)①氢氧燃料电池中通入氢气的一极a为原电池的负极,该极上是燃料氢气发生失电子的氧化反应,即H2-2e-=2H+,
故答案为:a;H2-2e-=2H+;
②已知氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,电池工作一段时间后,生成水使溶液体积增大,则硫酸的浓度减小,故答案为:减小.