Question

【題目】如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答：

(1)若C為氯化鐵溶液，電流表指針發生偏轉，A、B電極材料分別為銅和銀，則B電極上發生的電極反應式為_______________；

(2)CO與H2反應還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如圖：

電池總反應為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，c電極為_極，電極反應方程式為__。若線路中轉移6mol電子，則消耗的O2在標準狀況下的體積為____ L。

(3)鉛蓄電池是最常見的二次電池，放電時的化學方程式為：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)。該蓄電池放電時，電解質溶液中 SO42-移向______(填“正”或“負”)極；正極電極反應方程式為____________；一段時間后，負極增重 48g，轉移電子_____mol。

Answer 1

【答案】Fe3++e-= Fe2+ 負 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 33.6 負 PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O 1

【解析】

分析原電池正負極，一般反應的為負極，不反應的為正極，根據圖像中電子轉移或燃料電池中燃料作負極，根據4mol e－ ～ O2計算消耗氧氣的物質的量，根據原電池“同性相吸”原理分析溶液中離子移動方向，鉛蓄電池中鉛作負極，二氧化鉛作正極，鉛失去電子變為硫酸鉛，質量增加。

(1)若C為氯化鐵溶液，電流表指針發生偏轉，A、B電極材料分別為銅和銀，銅和氯化鐵反應，銀和氯化鐵不反應，因此銅為負極，銀為正極，因此B電極上發生的電極反應式為Fe3++e－= Fe2+；故答案為：Fe3++e－= Fe2+。

(2)電池總反應為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，根據圖中信息，c電極電子流出，因此c電極為負極，是CH3OH失去電子變為CO2，電極反應方程式為CH3OH 6e－ + H2O = CO2+6H+。若線路中轉移6mol電子，根據4mol e－ ～ O2，因此消耗O2物質的量為1.5mol，則消耗的O2在標準狀況下的體積為1.5mol×22.4 L·mol1=33.6L；故答案為：負；CH3OH 6e－ + H2O = CO2+6H+；33.6。

(3)鉛蓄電池放電時，根據原電池“同性相吸”原理，電解質溶液中 SO42移向負極，根據反應方程式Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)得出Pb為負極，PbO2為正極，正極電極反應方程式為PbO2+2e－+SO42+4H+=PbSO4+2H2O，一段時間后，根據Pb －2e－+SO42 =PbSO4，轉移2mol電子，負極質量增加的質量即為1mol硫酸根的質量為96g，因此負極增重48g，轉移電子1mol；故答案為：負；PbO2+2e－+SO42+4H+=PbSO4+2H2O；1。