Question

【题目】(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是____(填字母)。

A. 铝片、铜片 B. 铜片、铝片 C. 铝片、铝片 D. 铜片、铜片

写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：______。

(2)若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。写出A电极反应式：______；该电池在工作时，A电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1 mol H2SO4，则转移电子的数目为____。

(3)若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池，写出B电极反应式：____；该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将______(填“增强”“减弱”或“不变”)。

(4)若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：_______；若该电池反应消耗了6.4gCH4，则转移电子的数目为_____。

Answer 1

【答案】B Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O Pb -2 e-＋SO42-=PbSO4 增加 0.1NA或6.021022 O2+4e-+2H2O=4OH- 减弱 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 3.2NA或 3.26.021023

【解析】

(1)将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，铝与浓硝酸发生钝化，铜与浓硝酸反应，因此铜作负极，铝作正极，将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，铝与氢氧化钠溶液反应，铜与氢氧化钠溶液不反应，因此铝作负极，铜作正极，故B符合题意；插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：Al3e－+4OH－=AlO2－+2H2O；

(2)若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。Pb化合价升高，作原电池负极，因此A电极反应式：Pb2e－＋SO42=PbSO4；该电池在工作时，A电极Pb变为PbSO4，其质量增加；根据反应总方程式知2mol硫酸参与反应转移2mol电子，因此若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子物质的量为0.1mol，电子数目为0.1NA或6.021022；

(3)若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池，通入燃料的一极为负极，通入氧化剂氧气的一极为正极，因此B电极反应式：O2+4e－+2H2O=4OH－；总的反应为2H2+O2=2H2O，该电池在工作一段时间后，KOH物质的量未变，但反应生成水，溶液体积变大，KOH浓度变小，因此溶液的碱性将减弱；

(4)若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，通入燃料的一极作负极，A电极反应式：CH48e－+2H2O=CO2+8H+；反应中1mol甲烷转移8mol电子，因此若该电池反应消耗了6.4gCH4物质的量为0.4mol，则转移电子的物质的量为3.2mol，电子的数目为3.2NA或3.26.021023。