Question

【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，電池發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船、電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電子手表、心臟起搏器等，都離不開各式各樣的電池，同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息，回答下列問題：

（1）電子表和電子計(jì)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(zhì)為KOH溶液，工作時(shí)電池總反應(yīng)為Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。

①工作時(shí)電流從________極流出(填“Ag2O”或“Zn”)。

②電極反應(yīng)式：正極______________________________________________，

③工作時(shí)電池正極區(qū)的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）甲烷燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質(zhì)為KOH溶液，則甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為____________________。該電池工作時(shí)，外電路每流過(guò)1×103 mol e－，消耗標(biāo)況下甲烷_________m3。

Answer 1

【答案】 Ag2O Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ 增大 CH4－8e－＋10OH－＝CO32- + 7H2O 2.8。

【解析】(1)①該電池中Zn失電子為負(fù)極，Ag2O為正極，電流由正極Ag2O流出，進(jìn)入負(fù)極；

②正極是Ag2O，正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-；
③電池內(nèi)部陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即OH-移向Zn極；已知電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，反應(yīng)生成氫氧根離子，所以正極區(qū)PH增大。

(2)甲烷燃料電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性條件下甲烷氧化為CO32- ，其電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－＝CO32- + 7H2O；該電池工作時(shí)，外電路每流過(guò)1×103mol e－時(shí)，氧化的甲烷的物質(zhì)的量為1×103mol e－÷8=125mol，標(biāo)況下體積為125mol×22.4L/mol=2800L=2.8m3。