Question

【题目】如图所示，是原电池的装置图。请回答：

(1)若C为氯化铁溶液，电流表指针发生偏转，A、B电极材料分别为铜和银，则B电极上发生的电极反应式为_______________；

(2)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：

电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，c电极为_极，电极反应方程式为__。若线路中转移6mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为____ L。

(3)铅蓄电池是最常见的二次电池，放电时的化学方程式为：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)。该蓄电池放电时，电解质溶液中 SO42-移向______(填“正”或“负”)极；正极电极反应方程式为____________；一段时间后，负极增重 48g，转移电子_____mol。

Answer 1

【答案】Fe3++e-= Fe2+ 负 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 33.6 负 PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O 1

【解析】

分析原电池正负极，一般反应的为负极，不反应的为正极，根据图像中电子转移或燃料电池中燃料作负极，根据4mol e－ ～ O2计算消耗氧气的物质的量，根据原电池“同性相吸”原理分析溶液中离子移动方向，铅蓄电池中铅作负极，二氧化铅作正极，铅失去电子变为硫酸铅，质量增加。

(1)若C为氯化铁溶液，电流表指针发生偏转，A、B电极材料分别为铜和银，铜和氯化铁反应，银和氯化铁不反应，因此铜为负极，银为正极，因此B电极上发生的电极反应式为Fe3++e－= Fe2+；故答案为：Fe3++e－= Fe2+。

(2)电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，根据图中信息，c电极电子流出，因此c电极为负极，是CH3OH失去电子变为CO2，电极反应方程式为CH3OH 6e－ + H2O = CO2+6H+。若线路中转移6mol电子，根据4mol e－ ～ O2，因此消耗O2物质的量为1.5mol，则消耗的O2在标准状况下的体积为1.5mol×22.4 L·mol1=33.6L；故答案为：负；CH3OH 6e－ + H2O = CO2+6H+；33.6。

(3)铅蓄电池放电时，根据原电池“同性相吸”原理，电解质溶液中 SO42移向负极，根据反应方程式Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)得出Pb为负极，PbO2为正极，正极电极反应方程式为PbO2+2e－+SO42+4H+=PbSO4+2H2O，一段时间后，根据Pb －2e－+SO42 =PbSO4，转移2mol电子，负极质量增加的质量即为1mol硫酸根的质量为96g，因此负极增重48g，转移电子1mol；故答案为：负；PbO2+2e－+SO42+4H+=PbSO4+2H2O；1。