Question

【題目】人們應用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。在現代生活、生產和科學技術發展中，電池發揮著越來越重要的作用，如在宇宙飛船、人造衛星、空間電視轉播站、飛機、輪船、電腦、收音機、照相機、電子手表、心臟起搏器等，都離不開各式各樣的電池，同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環境造成污染。請根據題中提供的信息，回答下列問題：

（1）電子表和電子計算器中所用的是紐扣式微型銀鋅電池，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質為KOH溶液，工作時電池總反應為Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。

①工作時電流從________極流出(填“Ag2O”或“Zn”)。

②電極反應式：正極______________________________________________，

③工作時電池正極區的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）甲烷燃料電池具有啟動快、效率高等優點，其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質為KOH溶液，則甲烷燃料電池的負極反應式為____________________。該電池工作時，外電路每流過1×103 mol e－，消耗標況下甲烷_________m3。

Answer 1

【答案】 Ag2O Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ 增大 CH4－8e－＋10OH－＝CO32- + 7H2O 2.8。

【解析】(1)①該電池中Zn失電子為負極，Ag2O為正極，電流由正極Ag2O流出，進入負極；

②正極是Ag2O，正極的電極反應式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-；
③電池內部陰離子向負極移動，即OH-移向Zn極；已知電池工作時正極的電極反應式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，反應生成氫氧根離子，所以正極區PH增大。

(2)甲烷燃料電池的負極發生氧化反應，在堿性條件下甲烷氧化為CO32- ，其電極反應式為CH4－8e－＋10OH－＝CO32- + 7H2O；該電池工作時，外電路每流過1×103mol e－時，氧化的甲烷的物質的量為1×103mol e－÷8=125mol，標況下體積為125mol×22.4L/mol=2800L=2.8m3。