Question

19．I．（1）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置．氢氧燃料电池已用于航天飞机．以氢氧化钾溶液为电解质溶液的这种电池的负极反应式为2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，这种电池在放电使用一段时间后，电解质溶液中的c（OH^-）将减小 （填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）如图1是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液．回答下列问题：
锌极上发生氧化 反应（“氧化”或“还原”）铅蓄电池是可充电电池，放电时电池总反应为：PbO₂+Pb+4H⁺+2SO₄^2-═2PbSO₄+2H₂O 则正极的电极反应式是PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O
II．如图2装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为外接直流电源的两极．将直流电源接通后，F极附近呈红色．请回答问题：

当乙中溶液的pH是13时（乙溶液体积为500mL，不考虑反应过程溶液体积变化），丙中镀件上析出银的质量为5.4 g．

Answer 1

分析 I．（1）通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，生成水；反应生成水，溶液的体积增大；
（2）该原电池中，Zn易失电子发生氧化反应而作负极；铅蓄电池放电时，正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅和水；
II．当乙中溶液的pH是13时（乙溶液体积为500mL，不考虑反应过程溶液体积变化），阴极电极反应2H⁺+2e^-═H₂↑，结合各个电极上转移的电子数相同计算．

解答 解：I．（1）通入氢气的一极为电池的负极，氢气失电子发生氧化反应，生成水，则负极的电极方程式为2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；供电时的总反应为2H₂+O₂═2H₂O，反应生成水溶液的体积增大，则c（OH^-）将减小；
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；减小；
（2）锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，铅蓄电池放电时，正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅和水，则正极反应为PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
故答案为：氧化；PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
II．当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL）时，根据电极反应2H⁺+2e^-═H₂↑，则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g；
故答案为：5.4．

点评 本题考查原电池和电解池，把握电极的判断、电极反应的书写为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度中等．