Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類(lèi)的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。

（1）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：

A．NaOH+HCl=NaCl+H2O；B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

判斷能否設(shè)計(jì)成原電池A．_____，B．_____。（填“能”或“不能”）

（2）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(shí)間，回答下列問(wèn)題：

①下列說(shuō)法正確的是____________。

A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 B．乙中銅片上沒(méi)有明顯變化

C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少 D．兩燒杯中溶液的pH均增大

②在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲________乙（填“＞”、“＜“或“＝”）。

③請(qǐng)寫(xiě)出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式_________________________。

（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如O2）反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)設(shè)計(jì)一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負(fù)極，氫氣為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則氫氣應(yīng)通入__極（填a或b），電子從____（填a或b）極流出。

Answer 1

【答案】不能 能 BD ＞ Zn-2e-＝Zn2+ b b

【解析】

(1)A．NaOH+HCl＝NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池；B．Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池；

(2)甲裝置符合原電池構(gòu)成條件，所以是原電池，乙不能形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，兩個(gè)燒杯中，鋅都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲中銅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，乙中鋅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

①A．甲是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，故A錯(cuò)誤；

B．乙裝置中銅片不反應(yīng)，也沒(méi)構(gòu)成原電池的正極，所以銅片上沒(méi)有明顯變化，故B正確；

C．甲、乙中鋅片質(zhì)量都減少，故C錯(cuò)誤；

D．兩個(gè)燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；

故答案為BD；

②原電池原理引起的反應(yīng)速度大于化學(xué)反應(yīng)的速度，因此在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲＞乙；

③構(gòu)成原電池的負(fù)極是鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+；

（3）氫氧燃料電池中，燃料氫氣需通在負(fù)極，即b極，正極是氧氣得電子，電子從負(fù)極b流向正極a。