题目内容
【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,广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。正极电极反应式为________。电池工作一段时间后需要充电,充电过程中H2SO4的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某学习小组依据氧化还原反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计成原电池,则负极发生的电极反应式为__________;当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了5.4 g,则该原电池反应转移的电子数目是___________。
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池,其正极反应式为_____________。
【答案】PbO2+ 4H+ + SO42-+2e=PbSO4+2H2O 增大 Cu2e=Cu2+ 0.05N A O2+4 e+4H+=2H2O
【解析】
(1)铅蓄电池中正极得到电子,发生还原反应;
(2)根据总反应可知铜发生氧化反应,则铜失电子作原电池的负极;Ag为原电池的正极,正极上发生还原反应,根据电极反应式计算转移电子的数目;
(3)氢氧燃料电池中,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应。
(1)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。所以根据总的反应式可知,二氧化铅是正极得到电子,因此正极电极反应式为:PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O;根据电池反应式知,充电时硫酸是生成物,所以充电过程中电池液中H2SO4的浓度增大,故答案为:PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4+2H2O,增大。
(2)在2Ag++Cu═Cu2++2Ag反应中,铜的化合价升高,发生氧化反应,则铜失电子作原电池的负极,电极反应为Cu-2e-═Cu2+;原电池工作时,负极铜失去电子被氧化生成铜离子,铜的质量逐渐减少,溶液中的银离子在正极银得电子发生还原反应生成银,所以正极增重的质量就是析出银的质量,当银电极质量增加5.4g时,n(Ag)=5.4g÷108g/mol =0.05mol,根据电极反应Ag++e-=Ag,可知原电池反应共转移电子的数目为0.05NA,故答案为:Cu-2e-═Cu2+;0.05NA。
(3)氢氧燃料电池中,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,该电池的正极反应式O2+4e+4H+=2H2O,故答案为:O2+4e+4H+=2H2O。
【题目】下表是元素周期表中的一部分,根据A~I在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 | |
1 | ||||||||
2 | D | E | G | I | ||||
3 | A | B | C | F | H |
(1)表中元素,化学性质最不活泼的是___,氧化性最强的单质是___,还原性最强的单质是______。
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的化合物是___,酸性最强的化合物是___,呈两性的化合物是___。
(3)G与H的气态氢化物稳定性:___>__,说明相应的非金属性:___>___。