Question

【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。以下每小题中的电池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空。

（1）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。负极反应式为________________________________；反应一段时间后负极的质量_________（填“增重”或“减少”或“不变”）

（2）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，该电池极的负电极反应式是：________________________；标准状况下，2.24L的甲烷全部反应后，电子转移________ mol。

（3）将铝片和铜片用导线相连，分别插入浓硝酸中（a组）和插入烧碱溶液中（b组），都形成了原电池，在a组原电池中，负极材料为______；写出b组插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_________________________。

Answer 1

【答案】 Pb＋SO42-–2e-=PbSO4 增重 CH4＋10OH－–8e－＝CO32—＋7H2O 0.8 Cu Al+4OH-–3e-＝AlO2-+2H2O

【解析】（1）根据总方程式可知负极是Pb失去电子转化为硫酸铅，反应式为Pb＋SO42-–2e-=PbSO4，因此反应一段时间后负极的质量增重；（2）甲烷在负极通入，发生失去电子的氧化反应，电解质溶液显碱性，则该电池极的负电极反应式是CH4＋10OH－–8e－＝CO32—＋7H2O；标准状况下，2.24L的甲烷是0.1mol，全部反应后，电子转移0.8mol。（3）常温下铝在浓硝酸中钝化，将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中铝是正极，铜是负极；铝能与氢氧化钠溶液反应，所以插入烧碱溶液中铝是负极，负极反应式为Al+4OH-–3e-＝AlO2-+2H2O。