Question

【題目】以下是電化學原理的應用問題。

（1）由A、B、C、D四種金屬按下表裝置圖進行實驗．

根據實驗現象回答下列問題：四種金屬活動性由強到弱的順序是　 　

（2）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。如圖為電池示意圖，

請回答：

①氫氧燃料電池的能量轉化的主要形式是由__________________，

在導線中電子流動方向為__________(用a、b表示)。

②負極反應式為____________________________。

（3）如圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極．通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標準狀況）氣體．回答：

①直流電源中，M為　　　　　　極．

②AgNO3溶液的濃度（填“增大”“減小”或“不變”．下同）　　　，

H2SO4溶液的濃度　　　　　　．

③此時電路中轉移電子的物質的量為____________mol。

Answer 1

【答案】（1）D＞A＞B＞C

（2）①化學能轉變為電能 由a到b

②2H2＋4OH－－4e－=4H2O(或H2＋2OH－－2e－=2H2O)

（3）①正 ②不變、變大 0.02

【解析】

試題分析：（1）在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應；金屬A不斷溶解，A是負極，活潑性A>B；C極質量增加，C極有銀析出，C是正極，活潑性B>C；A上有氣體產生，A是正極，活潑性D>A；所以活潑性D＞A＞B＞C；(2)①氫氧燃料電池的能量轉化的主要形式是由化學能轉變為電能，燃料電池中，氫氣發生氧化反應，通入燃料氫氣的電極是負極，在導線中電子流動方向為由a到b；②氫氣發生失電子的氧化反應，即2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O；（3）①根據題意知，電極a、b上沒有氣體生成，則a作陽極，b為陰極，所以M是原電池正極；．

②在鉑電極上鍍銀時，陽極上的電極反應式為Ag-e-=Ag+，陰極上的電極反應式為Ag++e-=Ag，所以硝酸銀溶液的濃度不變；電解稀硫酸溶液時，陰極發生2H++2e-═H2↑，陽極發生4OH--4e-═O2↑+2H2O，實際上電解的是水，溶液中的溶質不變，溶劑減少，導致稀硫酸的濃度增大；

③電解稀硫酸反應時，當通電一段時間后，c、d兩極共收集到336mL氣體（標準狀況），則陰極發生2H++2e-═H2↑，陽極發生4OH--4e-═O2↑+2H2O，實際上電解的是水，電池反應式為：2H2O 2H2↑+O2↑，根據方程式知，生成氫氣的體積占總體積的，所以混合氣體中氫氣的體積是224mL，根據2H++2e-═H2↑ 知，轉移電子的物質的量是0.02mol，。