Question

【题目】人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：

（1）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl

①该电池的负极反应式是______________；

②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的_______极(填“正”或“负”)；

③外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是______________。

（2）中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如右图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为______________。

②该电池负极的电极反应式______________。

③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有___________NA个电子转移。

（3）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_______________。

Answer 1

【答案】⑴①Ag—e—+Cl—=AgCl；②正；③2mol；

⑵①CH3OH；②CH3OH—6e—+H2O=CO2+6H+；③1.2⑶Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O==2K2Zn(OH)4+2Ag

【解析】

试题分析：（1）①根据电池总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可判断出Ag应为原电池的负极，负极发生反应的电极方程式为：Ag+Cl--e-=AgCl，故答案为：Ag+Cl--e-=AgCl；

②在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动，故答案为：正；

③根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，则外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是2mol，故答案为：2mol．

（2）①据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲醇，故答案为：CH3OH；

②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：3O2+12H++12e-=6H2O，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，故答案为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；

③根据2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+知，甲醇和转移电子之间的关系式得，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，转移电子的物质的量==1.2mol，则转移电子个数为1.2NA，故答案为：1.2；

（3）电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn（OH）4，正极电极反应式为Ag2O2+4e-+2H2O═2Ag+4OH-，负极电极反应式为2Zn-4e-+8OH-═2Zn（OH）42-，反应还应有KOH参加，反应的总方程式为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag，故答案为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag。