题目内容
【题目】(1)铅蓄电池放电时的电池反应为PbO2+Pb+H2SO4=2PbSO4+2H2O,请写出铅蓄电池正极的电极反应式_____________________________________;
(2)汽车尾气分析仪对CO的分析以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质中自由移动。下列说法错误的是_________。
A.负极的电极反应式为:CO+O2-―2e—=CO2
B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
(3)某新型铝—空气燃料电池,以铝为负极,在正极通入空气,若以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,放电时正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH-。那么若以NaOH溶液为电解质溶液,电池负极反应为____________________________________________;若以NaCl溶液为电解质溶液,则总反应为:________________________________________。
【答案】 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O B Al+ 4OH - -3e - ==AlO2 —+2H 2 O 4Al+3O 2 +6H 2 O == 4Al(OH) 3
【解析】(1)铅蓄电池正极发生达到电子的还原反应,则正极的电极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O;(2)A.负极是CO失去电子,电极反应式为:CO+O2――2e—=CO2,A正确;B.工作时电极b电极通入空气,氧气得到电子,作正极,O2-由b电极流向电极a,B错误;C.工作时电子由电极a即负极通过传感器流向电极b,即正极,C正确;D.传感器中通过的电流越大,说明尾气中CO的含量越高,D正确,答案选B;(3)若以NaOH溶液为电解质溶液,则生成的铝离子转化为偏铝酸钠,电池负极反应为Al+ 4OH- -3e-=AlO2-+2H2O;若以NaCl溶液为电解质溶液,由于正极产生氢氧根,根据电子得失守恒可知恰好生成氢氧化铝,则总反应为 4Al+3O2 +6H2O=4Al(OH) 3。
电极:明确原电池的工作原理是解答的关键,即原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。其中难点是电极反应式的书写,注意放电微粒以及溶液酸碱性判断。