Question

以下是电化学原理的应用问题。

（1）由A、B、C、D四种金属按下表装置图进行实验．

根据实验现象回答下列问题：四种金属活动性由强到弱的顺序是　          　

（2）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，

请回答：

①氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是由__________________，

在导线中电子流动方向为__________(用a、b表示)。

②负极反应式为____________________________。

（3）如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极．通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状况）气体．回答：

①直流电源中，M为　　　　　　极．

②AgNO₃溶液的浓度（填“增大”“减小”或“不变”．下同）　　　，

H₂SO₄溶液的浓度　　　　　　．

③此时电路中转移电子的物质的量为____________mol。

Answer

（1）D＞A＞B＞C

（2）①化学能转变为电能 由a到b

②2H2＋4OH－－4e－=4H2O(或H2＋2OH－－2e－=2H2O)

（3）①正 ②不变、变大 0.02

【解析】

试题分析：（1）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应；金属A不断溶解，A是负极，活泼性A>B；C极质量增加，C极有银析出，C是正极，活泼性B>C；A上有气体产生，A是正极，活泼性D>A；所以活泼性D＞A＞B＞C；(2)①氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是由化学能转变为电能，燃料电池中，氢气发生氧化反应，通入燃料氢气的电极是负极，在导线中电子流动方向为由a到b；②氢气发生失电子的氧化反应，即2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O；（3）①根据题意知，电极a、b上没有气体生成，则a作阳极，b为阴极，所以M是原电池正极；．

②在铂电极上镀银时，阳极上的电极反应式为Ag-e-=Ag+，阴极上的电极反应式为Ag++e-=Ag，所以硝酸银溶液的浓度不变；电解稀硫酸溶液时，阴极发生2H++2e-═H2↑，阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O，实际上电解的是水，溶液中的溶质不变，溶剂减少，导致稀硫酸的浓度增大；

③电解稀硫酸反应时，当通电一段时间后，c、d两极共收集到336mL气体（标准状况），则阴极发生2H++2e-═H2↑，阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O，实际上电解的是水，电池反应式为：2H2O 2H2↑+O2↑，根据方程式知，生成氢气的体积占总体积的，所以混合气体中氢气的体积是224mL，根据2H++2e-═H2↑ 知，转移电子的物质的量是0.02mol，。

考点：本题考查电化学原理、计算。