Question

15．（1）如图所示的原电池装置中，其负极材料是Zn，正极上能够观察到的现象是铜片表面产生无色气泡，正极的电极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑，原电池工作一段时间后，若消耗锌6.5g，则放出气体0.2g．
（2）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO₂，电解液为稀硫酸．工作时该电池总反应式为PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，据此判断：铅蓄电池的负极材料是Pb．工作时，电解质溶液的酸性减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．工作时，电解质溶液中阴离子移向负极（填“正”或“负”）．电子流动方向为从负极流向正极（填“正”或“负”）．

Answer 1

分析 （1）根据锌比铜活泼，所以锌作负极，氢离子在正极Cu上得电子生成氢气，根据消耗的金属的量计算生成气体的量；
（2）根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，得电子化合价降低的反应物为正极、失电子化合价升高的金属为负极；
放电时，H₂SO₄参加反应导致溶液中c（ H⁺）降低；放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动；电流从正极沿导线流向负极．

解答 解：（1）由于锌比铜活泼，所以锌作负极，所以消耗的金属为锌．
锌失电子生成锌离子进入溶液，电极反应式为锌片：Zn-2e^-=Zn²⁺，铜片上氢离子得电子生成氢气，所以电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
总反应：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
65g 2g
6.5g Xg
$\frac{65}{6.5}$=$\frac{2}{X}$
解得X为0.2g．
故答案为：Zn；铜片表面产生无色气泡； 2H⁺+2e^-=H₂↑；0.2；
（2）根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，失电子化合价升高的金属为负极，则Pb为负极，放电时，H₂SO₄参加反应导致溶液中c（ H⁺）降低，则溶液pH增大、酸性减小，放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，电流从正极PbO₂沿导线流向负极Pb，故答案为：Pb；减小；负；负；正．

点评 本题考查了原电池原理，明确正负极上发生反应及元素化合价变化即可解答，知道电流方向、电解质溶液中阴阳离子移动方向等知识点，题目难度不大．