【題目】原電池是化學對人類的一項重大貢獻。

(1)某興趣小組為研究原電池原理,設(shè)計如圖A裝置。

A

B

①a和b不連接時,燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 _________________________。

②a和b用導線連接,Cu極為原電池________極(填“正”或“負”),該電極反應(yīng)式是____________________。

③無論a和b是否連接,Zn片均被腐蝕,若轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子, 則理論上Zn片質(zhì)量減輕________g。

(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖B,回答下列問題:

①電池的負極是________(填“a”或“b”)電極,該極的電極反應(yīng)式為: _________________________。

②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH__________(填“增大”“減小”或“不變”)。

【答案】 Zn+2H===Zn2++H2 2H+2e===H2 6.5 a CH4+10OH-8e===CO32-+7H2O 減小

【解析】試題分析(1)①a和b不連接時,不能構(gòu)成原電池;②a和b用導線連接構(gòu)成原電池,鋅比銅活潑,Cu為正極、鋅為負極;③根據(jù) 分析;(2)①電池的負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子發(fā)生還原反應(yīng); ②根據(jù)電池總反應(yīng)分析電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH;

解析:(1)①a和b不連接時,不能構(gòu)成原電池,鋅與硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,離子方程式是Zn+2H===Zn2++H2↑;②a和b用導線連接構(gòu)成原電池,鋅比銅活潑,Cu為正極、鋅為負極,正極電極反應(yīng)式是2H+2e===H2↑,負極反應(yīng)式為;③根據(jù) ,轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子,消耗0.1molZn,質(zhì)量為0.1mol×65g/mol=6.5g;(2)①負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),a極通入甲烷,甲烷發(fā)生氧化反應(yīng),故a是負極,負極電極反應(yīng)為CH4+10OH-8e===CO32-+7H2O; ②電池總反應(yīng)為CH4+2O2+2OH===CO32-+3H2O,,電池工作時消耗氫氧根離子,電解質(zhì)溶液的pH減小。

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2)上述反應(yīng)進行5min后,置換開關(guān)KC,則該裝置是 Zn2)極是 極,電極反應(yīng)式是 。

3)上述裝置進行2min后,再置換開關(guān)KB,則Zn1)極發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為 Zn2)極發(fā)生的有關(guān)電化學的反應(yīng)方程式為 。

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_______________________________________________。

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