Question

【题目】化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

（1）Zn﹣MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2﹣NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是______．电池工作时，电子流向______（填“正极”或“负极”）。

若ZnCl2﹣NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的反应．其主要原因是_________________。

（2）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为硫酸。该电池总反应式为：

Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断：

该蓄电池放电时，电解质溶液中阴离子移向_____________（填“正极”或“负极”）；正极附近溶液的酸性_______（填“增强”、“减弱”或“不变”）放电时，负极的电极反应式为：________________。

（3）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为_________________________________。该电池工作时，外电路每流过2 mole-，消耗标况下氧气____________L。

Answer 1

【答案】Zn（或锌） 正极 Zn与Cu2+反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率 负极 减弱 Pb - 2e- +SO42－=PbSO4 H2 - 2e- +2OH－= 2H2O（或 2H2 - 4e- +4OH－= 4H2O） 11.2

【解析】

（1）原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子从负极流向正极；Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀，故答案为：Zn(或锌)；正极；锌与还原出来的铜构成铜－锌原电池而加快锌的腐蚀；

（2）铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低、酸性减弱，原电池放电时阴离子向负极移动；放电时，铅为负极，失去电子被氧化，电极反应为：Pb - 2e- +SO42－=PbSO4；故答案为：负极、减弱、Pb - 2e- +SO42－=PbSO4；

（3）电解质溶液呈碱性，负极上氢气失电子生成水，则负极的电极方程式为2H2+4OH--4e-=4H2O；该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应，其电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，则外电路每流过2mol e-，消耗氧气为2mol÷4=0.5mol，所以氧气的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；故答案为：H2 - 2e- +2OH－= 2H2O（或 2H2 - 4e- +4OH－= 4H2O）；11.2。