Question

人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：

（1）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO₂ +2Ag+2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀ +2AgCl

①该电池的负极反应式是______________；

②在电池中，Na ⁺ 不断移动到“水”电池的_______极（填“正“或“负”）；

③外电路每通过4mol电子时，生成Na₂ Mn₅ O₁₀ 的物质的量是_______。

（2）中国科学院应用化学研究所在甲醇（CH₃OH是一种可燃物）燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示：

①该电池工作时，b口通入的物质为____________。

②该电池负极的电极反应式                         。

③工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有___________N_A个电子转移。

（3）Ag₂O是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液时，电池放电时正极的Ag₂O转化为Ag，负极的Zn转化为Zn(OH)₂，写出该电池反应方程式：                          。

Answer

（１）①Ag—e-+Cl-=AgCl ； ②正； ③2mol；

（2）①CH3OH；②CH3OH—6e-+H2O=CO2+6H+ ；③1.2；

（3）Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2

【解析】

试题分析：（1） “水”电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10 +2AgCl 。①根据反应方程式中元素的化合价的变化可知，Ag失去电子，被氧化，所以作负极，该电池的负极反应式是Ag—e-+Cl-=AgCl；②根据同种电荷相互排斥，一中电荷相互吸引的原则，在电池中，Na + 不断移动到“水”电池的正极MnO2；③根据总反应方程式可知：每转移2mol电子，会产生1mol Na2Mn5O10，则外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10 的物质的量是2mol；（2）①根据示意图可知，溶液中的H+向右移动，则右边的电极为正极，左边的电极为负极。在该电池工作时，b口通入的物质为燃料CH3OH；②该电池负极就是通入甲醇的电极，该电极反应式是CH3OH—6e-+H2O=CO2+6H+ ；③6.4 g甲醇的物质的量是n=6.4g÷32g/mol=0.2mol,每1mol甲醇反应，转移6mol电子，则0.2mol甲醇反应生成CO2时，会转移0.2mol ×6=1.2mol电子。（3）Ag2O是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液时，电池放电时，正极的Ag2O转化为Ag，电极反应式是：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，负极的Zn转化为Zn(OH)2，负极的电极反应式是：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，则该电池反应方程式是Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。

考点：考查原电池反应原理及应用的知识。