Question

【題目】原電池原理的發現是儲能和供能技術的巨大進步，是化學對人類的一項重大貢獻。

(1)將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是____________。

A．甲、乙均為化學能轉變為電能的裝置 B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少 D．甲乙兩燒杯中溶液的 pH 均增大

②同條件下兩燒杯中產生同體積的氣體，需要的時間甲________乙(填“>”“<”或“＝”)。

③請寫出甲乙圖中構成原電池的負極電極反應式：__________________。

④當甲中溶液質量增重15.75g時，電極上轉移電子數目為______________。

(2) 圖丙為甲烷氧氣燃料電池的構造示意圖，電解質溶液的溶質是KOH。寫出負極的電極反應方程式為____________________________________。

Answer 1

【答案】BD < Zn－2e－=Zn2＋ 0.5 NA CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

【解析】

(1)由圖知，甲為原電池，乙并不是原電池，但甲乙兩裝置中總反應均為鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅、放出氫氣，據此回答相關內容；

(2)圖丙是甲烷堿式燃料電池，負極是甲烷失去電子被氧化的反應，據此寫負極電極方程式；

(1)①A.甲為化學能轉變為電能的裝置，但乙沒有形成閉合回路，故A錯誤；

B.乙中主要是鋅與稀硫酸反應，鋅片溶解，在鋅片表面產生氣泡，故B正確；

C.甲、乙中均為鋅片質量減小，銅片質量保持不變，故C錯誤；

D.由于兩燒杯中硫酸被消耗，氫離子濃度減小，pH增大，故D正確；

答案為：BD；

②相同條件下兩燒杯中產生同體積的氫氣時，因為甲裝置是原電池裝置，則甲中反應速率大，所需時間段，故需要的時間甲小于乙；

答案為：<；

③甲為原電池，負極為鋅，其電極反應式為：Zn－2e－=Zn2＋；

答案為：Zn－2e－=Zn2＋；

④當甲中溶液質量增重15.75g時，則 ，則x=0.5mol，故電極上轉移電子數目為0.5 NA；

答案為：0.5 NA；

(2)通入甲烷的一極為負極，甲烷在堿性條件下失去電子轉化為碳酸根，對應的電極反應式為；

答案為：。