Question

9．下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：

（1）上述三种装置的能量转化原理是将化学能转化为电能．
（2）干电池放电时负极发生的电极方程式为Zn-2e^-=Zn²⁺．
（3）氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在负（填“正”或“负”）极发生氧化反应（填“氧化”或“还原”），电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O₂的体积是2.24L．
（4）铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O．
（5）下列说法不正确的是A．
A．铅蓄电池放电和充电为可逆反应
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．铅蓄电池放电时的总反应方程式为：Pb（s）+PbO₂（s）+2H₂SO₄（aq）=2PbSO₄（s）+2H₂O（l）

Answer 1

分析 （1）三种装置都是原电池原理，将化学能转化为电能；
（2）干电池放电时负极Zn失电子发生氧化反应；
（3）氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在负极发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应；
（4）铅蓄电池放电时正极PbO₂得电子发生还原反应；
（5）A、铅蓄电池放电和充电条件不同；
B、干电池中锌做原电池的负极被腐蚀；
C、干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池；
D、铅蓄电池放电时铅做负极失电子，正极PbO₂得电子发生还原反应，据此书写总反应．

解答 解：（1）三种装置都是原电池原理，将化学能转化为电能，故答案为：将化学能转化为电能；
（2）干电池放电时负极Zn失电子发生氧化反应，反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（3）氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在负极发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应，反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，所以电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O₂的体积是22.4L，故答案为：负；氧化；22.4；
（4）铅蓄电池放电时正极PbO₂得电子发生还原反应，反应式为PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O，
故答案为：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O；
（5）A、铅蓄电池放电和充电条件不同，所以铅蓄电池放电和充电不是可逆反应，故A错误；
B、在干电池中，Zn作负极，被氧化，所以干电池在长时间使用后，锌筒被破坏，故B正确；
C、干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故C正确；
D、铅蓄电池放电时铅做负极失电子，正极PbO₂得电子发生还原反应，总反应方程式为：Pb（s）+PbO₂（s）+2H₂SO₄（aq）═2PbSO₄（s）+2H₂O（l），故D正确；
故选：A．

点评 本题考查了原电池类型的分析判断，依据原电池原理判断电极和书写电极反应式是解题关键，题目难度中等．