题目内容

12．（1）观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体．根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为金属铬的活泼性比铜强且能和稀硫酸反应生成H2、金属铬易被稀硝酸钝化．
（2）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为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：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag．
（3）以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，正极的反应式为$\frac{3}{2}$O2+6H++6e-═3H2O．
（4）如图3为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS═Na2Sx，正极的电极反应式为xS+2e-═Sx2-．M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是导电和隔离钠与硫．与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍．

分析 （1）由图1可知还原性Cr＞Cu，但在稀硝酸中却出现了反常，结合稀硝酸的氧化性，不难推测铬被稀硝酸钝化，导致活性降低；
（2）电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn（OH）4，反应还应有KOH参加，依据转化写出电池反应；
（3）甲醇酸性燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应；
（4）正极上得电子发生还原反应；熔融状态下，Na2O和Al2O3能电离出阴阳离子而使电解质导电，且钠易和硫反应；根据转移电子和负极质量的关系分析．

解答 解：（1）由图1可知还原性Cr＞Cu，但在稀硝酸中却出现了反常，结合稀硝酸的氧化性，不难推测铬被稀硝酸钝化，导致活性降低，
故答案为：金属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成H2；金属铬易被稀硝酸钝化；
（2）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；
（3）甲醇燃料电池中，负极上甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为$\frac{3}{2}$O2+6H++6e-═3H2O，
故答案为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；$\frac{3}{2}$O2+6H++6e-═3H2O；
（4）正极上硫得电子发生还原反应，所以正极电极反应式为：xS+2e-═Sx2-，熔融状态下，Na2O和Al2O3能电离出阴阳离子而使电解质导电，且钠易和硫反应，所以它起到隔离作用，
钠高能电池中负极为钠，有23g钠消耗释放1mol e-，则207g钠消耗时转移207/23mol e-，铅蓄电池的电极反应为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，铅蓄电池中铅是负极，207g铅消耗时转移 2mol e-，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的：207÷23÷2=4.5 倍，
故答案为：xS+2e-═Sx2-；导电和隔离钠与硫；4.5．

点评 本题考查了原电池原理，明确正负极上得失电子及反应类型是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意结合电解质溶液的酸碱性书写，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．

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④图乙中K1断开，K2闭合：2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）
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