Question

19．I．（1）燃料電池是一種高效、環境友好的發電裝置．氫氧燃料電池已用于航天飛機．以氫氧化鉀溶液為電解質溶液的這種電池的負極反應式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，這種電池在放電使用一段時間后，電解質溶液中的c（OH^-）將減小 （填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）如圖1是銀鋅原電池裝置的示意圖，以硫酸銅為電解質溶液．回答下列問題：
鋅極上發生氧化 反應（“氧化”或“還原”）鉛蓄電池是可充電電池，放電時電池總反應為：PbO₂+Pb+4H⁺+2SO₄^2-═2PbSO₄+2H₂O 則正極的電極反應式是PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O
II．如圖2裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，A、B為外接直流電源的兩極．將直流電源接通后，F極附近呈紅色．請回答問題：

當乙中溶液的pH是13時（乙溶液體積為500mL，不考慮反應過程溶液體積變化），丙中鍍件上析出銀的質量為5.4 g．

Answer 1

分析 I．（1）通入氫氣的一極為電池的負極，發生氧化反應，生成水；反應生成水，溶液的體積增大；
（2）該原電池中，Zn易失電子發生氧化反應而作負極；鉛蓄電池放電時，正極上二氧化鉛得電子生成硫酸鉛和水；
II．當乙中溶液的pH是13時（乙溶液體積為500mL，不考慮反應過程溶液體積變化），陰極電極反應2H⁺+2e^-═H₂↑，結合各個電極上轉移的電子數相同計算．

解答 解：I．（1）通入氫氣的一極為電池的負極，氫氣失電子發生氧化反應，生成水，則負極的電極方程式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；供電時的總反應為2H₂+O₂═2H₂O，反應生成水溶液的體積增大，則c（OH^-）將減小；
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；減��；
（2）鋅易失電子發生氧化反應而作負極，電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，鉛蓄電池放電時，正極上二氧化鉛得電子生成硫酸鉛和水，則正極反應為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
故答案為：氧化；PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
II．當乙中溶液的pH是13時（此時乙溶液體積為500mL）時，根據電極反應2H⁺+2e^-═H₂↑，則放電的氫離子的物質的量為：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，當轉移0.05mol電子時，丙中鍍件上析出銀的質量=108g/mol×0.05mol=5.4g；
故答案為：5.4．

點評 本題考查原電池和電解池，把握電極的判斷、電極反應的書寫為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度中等．