Question

10．（1）Zn-MnO₂干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液．
①若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有杂质Cu²⁺，会加速某电极的腐蚀，原因是锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀．
②MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液．阴极的电极反应式2H⁺+2e=H₂↑．
（2）Li-SOCl₂电池可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl₄-SOCl₂．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂．请回答下列问题：电池的负极材料为锂，电池正极发生的电极反应为2SOCl₂+4e^-=4Cl^-+S+SO₂．
（3）熔盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO₂的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式．阳极反应式：2CO+2CO₃^2--4e^-═4CO₂，阴极反应式：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-．
（4）电解饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，电解池中阳极上的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑．在阴极附近观察到的现象是有无色气体生成，同时溶液变红色．

Answer 1

分析 （1）①锌与杂质铜离子发生氧化还原反应，生成铜与锌构成原电池；
②阴极是氧化性强的氢离子发生还原反应生成氢气；
（2）由反应4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl₂为氧化剂，负极材料为Li（还原剂），发生氧化反应，电极反应式为Li-e^-═Li⁺，正极发生还原反应，电极方程式为：2SOCl₂+4e^-═4Cl^-+S+SO₂，据此分析；
（3）阴极氧气发生还原反应生成氧负离子，结合二氧化碳，生成碳酸根离子，电极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（4）电解池中阳极上氯离子发生氧化反应，阳极的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，在阴极水电离的氢离子放电生成氢气，产生氢氧根离子，使溶液呈碱性．

解答 解：（1）①锌与杂质铜离子发生氧化还原反应，生成铜与锌构成原电池，所以反应速率加快，故答案为：锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀；
②阴极是氧化性强的氢离子发生还原反应生成氢气，所以电极反应式为：2H⁺+2e=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e=H₂↑；
（2）由反应4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl₂为氧化剂，负极材料为Li（还原剂），发生氧化反应，电极反应式为Li-e^-═Li⁺，正极发生还原反应，电极方程式为：2SOCl₂+4e^-═4Cl^-+S+SO₂，故答案为：锂； 2SOCl₂+4e^-=4Cl^-+S+SO₂；
（3）阴极氧气发生还原反应生成氧负离子，结合二氧化碳，生成碳酸根离子，电极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故答案为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（4）电解池中阳极上氯离子发生氧化反应，阳极的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，在阴极水电离的氢离子放电生成氢气，产生氢氧根离子，使溶液呈碱性，所以观察到有无色气体生成，同时溶液变红色，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；有无色气体生成，同时溶液变红色．

点评 本题以燃料电池为载体考查原电池原理，侧重考查学生书写电极反应式，注意结合电解质书写电极反应式，为学习难点．