Question

理論上任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池．如使用鋅電極、銅電極、橙子（酸性介質）設計如下水果電池．
（1）現(xiàn)有如下材料設計類似的水果電池，并使電流計發(fā)生明顯偏轉．（不考慮空氣參與）
酸性水果：檸檬、柑橘、橙子等
堿性水果：柿子、葡萄等
電極：A．鎂條、B．鋁片、C．銅片、D．碳棒．
①若選擇酸性水果組裝水果電池，負極材料可以是：

 

（填所有可能的電極選項編號）
正極反應式為：

 

②若選擇堿性水果組裝水果電池，正極材料可以是：

 

（填所有可能的電極選項編號）
（2）原電池的電解質溶液也可以呈中性，例如為海洋中的航行燈提供電能的就是由鋁、空氣、海水構成的原電池，該電池總反應為4Al+3O₂+6H₂O=4Al（OH）₃，寫出該電池的正極反應式

 

．
（3）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．工作時電池正極區(qū)的pH

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）；當外電路中通過1.8NA個電子，理論上消耗的鋅的質量

 

克．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）①能與氫離子反應的金屬均可作負極；正極上為氫離子得電子；
②堿性溶液中只有Al能失電子，作負極，其它電極材料均可作正極；
（2）由鋁、空氣、海水構成的原電池中正極上氧氣得電子；
（3）該電池中負極是Zn、正極是Ag，電極反應式分別為Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂、Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-，根據(jù)電極反應式確定溶液pH變化、消耗鋅的質量．

解答： 解：（1）①酸性水果電池中，負極能和酸反應，則負極材料可以是鎂或鋁，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：AB；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②若組成堿性電池，則負極材料是Al，正極材料是能導電的物質即可，所以正極可以是鎂、銅或碳棒，
故答案為：ACD；
（2）由鋁、空氣、海水構成的原電池中正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，其正極反應方程式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（3）該電池中負極是Zn、正極是Ag，電極反應式分別為Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂、Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-，根據(jù)正極電極反應式知，正極附近有氫氧根離子生成，導致氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大，當外電路中通過1.8N_A個電子，理論上消耗的鋅的質量=

1.8NA NA/mol

2

×65g/mol=58.5g，
故答案為：增大；58.5．

點評：本題考查了原電池原理正負極的判斷及電極反應式的書寫，根據(jù)溶液中電極材料得失電子的難易程度確定正負極，注意不能根據(jù)金屬的活動性強弱判斷正負極，為易錯點．