Question

请仔细观察两种电池的构造示意图，

回答下列问题：

（1）碱性锌锰电池的总反应式：Zn+2MnO₂+2H₂O＝2MnOOH+Zn(OH)₂，

则负极的电极反应式：                                               。

（2）碱性锌锰电池比普通锌锰电池（干电池）性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其可能的原因是                                                       。

（3）原电池可将化学能转化为电能。某课外活动小组设计两种类型的原电池，以    探究其能量转化效率。

限选材料：ZnSO₄(aq)， CuSO₄₍aq)；铜片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图（见下图），并作相应标注。

（要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素）

②组装原电池乙，要求：以铜片为电极之一，CuSO₄₍aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中，工作一段时间后，可观察到负极                                            。

③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是        ，（填“甲”或“乙”），其原因是                   。

Answer

（1）Zn+2OH--2e-＝Zn(OH) 2（2）碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大。（3）①

②金属被腐蚀（氧化），表面有红色固体物质生成。

③甲 有盐桥存在时，负极金属与CuSO4(aq)没有直接接触，二者不会发生置换反应，化学能不会转化成热能，几乎全部转化成电能。

【解析】

试题分析：（1）电池是碱性电池，负极是化合价升高，发生氧化反应，因此Zn作负极，先写出Zn－2e－=Zn(OH)2，再根据反应前后原子个数守恒，配平其他，负极电极反应式：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；（2）从影响反应速率的因素分析，分析两个电池的结构，锌锰电池负极是锌片，而碱性锌锰电池负极是锌粉，锌粉增加了反应物的接触面积，加快了反应速率，使放电电流大幅度提高；（3）①根据题目所给的装置图，得知：左边烧杯是负极，材料是Zn，右边烧杯是正极才，材料是铜片，左烧杯的盛放的溶液是ZnSO4(aq)，右边烧杯是CuSO4(aq)，因此装置图为：；

②根据原电池的工作原理：锌作负极，Zn－2e－=Zn2＋，质量减少，一段时间后锌表面有红色物质生成；③两种原电池原电池甲放电时间较长，因此甲装置更能有效地将化学能转化为电能；有盐桥存在时，负极金属与CuSO4(aq)没有直接接触，二者不会发生置换反应，化学能不会转化成热能，几乎全部转化成电能。

考点：考查原电池的工作原理。