Question

15．（1）如圖所示的原電池裝置中，其負極材料是Zn，正極上能夠觀察到的現象是銅片表面產生無色氣泡，正極的電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑，原電池工作一段時間后，若消耗鋅6.5g，則放出氣體0.2g．
（2）鉛蓄電池是常用的化學電源，其電極材料是Pb和PbO₂，電解液為稀硫酸．工作時該電池總反應式為PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，據此判斷：鉛蓄電池的負極材料是Pb．工作時，電解質溶液的酸性減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．工作時，電解質溶液中陰離子移向負極（填“正”或“負”）．電子流動方向為從負極流向正極（填“正”或“負”）．

Answer 1

分析 （1）根據鋅比銅活潑，所以鋅作負極，氫離子在正極Cu上得電子生成氫氣，根據消耗的金屬的量計算生成氣體的量；
（2）根據電池反應式知，Pb元素化合價由0價、+4價變為+2價，得電子化合價降低的反應物為正極、失電子化合價升高的金屬為負極；
放電時，H₂SO₄參加反應導致溶液中c（ H⁺）降低；放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動；電流從正極沿導線流向負極．

解答 解：（1）由于鋅比銅活潑，所以鋅作負極，所以消耗的金屬為鋅．
鋅失電子生成鋅離子進入溶液，電極反應式為鋅片：Zn-2e^-=Zn²⁺，銅片上氫離子得電子生成氫氣，所以電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
總反應：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
65g 2g
6.5g Xg
$\frac{65}{6.5}$=$\frac{2}{X}$
解得X為0.2g．
故答案為：Zn；銅片表面產生無色氣泡； 2H⁺+2e^-=H₂↑；0.2；
（2）根據電池反應式知，Pb元素化合價由0價、+4價變為+2價，失電子化合價升高的金屬為負極，則Pb為負極，放電時，H₂SO₄參加反應導致溶液中c（ H⁺）降低，則溶液pH增大、酸性減小，放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，電流從正極PbO₂沿導線流向負極Pb，故答案為：Pb；減小；負；負；正．

點評 本題考查了原電池原理，明確正負極上發生反應及元素化合價變化即可解答，知道電流方向、電解質溶液中陰陽離子移動方向等知識點，題目難度不大．