Question

如图为原电池装置示意图。

(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是_____(填字母)。

A．铝片、铜片  B．铜片、铝片

C．铝片、铝片  D．铜片、铜片

写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式____

(2)若A为Pb，B为PbO₂，电解质为H₂SO₄溶液，工作时的总反应为Pb＋PbO₂+2H₂SO₄===2PbSO₄＋2H₂O。写出B电极反应式___，该电池在工作时，A电极的质量将___(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1 mol H₂SO₄，则转移电子的数目为___。

(3)若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H₂和O₂，该电池即为氢氧燃料电池，写出A电极反应式：_____；该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。

Answer

B Al－3e－＋4OH－===＋2H2O PbO2＋＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O 增加 0.1NA H2＋2OH－－2e－===2H2O 减弱

【解析】

(1)铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，根据负极金属单质上电子来判断；碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子；

(2)B为PbO2，是原电池的正极，发生还原反应，注意电解质溶液是硫酸；A是Pb，其离子能够与硫酸根反应生成沉淀；据电池反应式计算；

(3)氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应，碱性环境中生成水，氢氧燃料电池反应生成水，导致电解质溶液浓度降低。

(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，Al失电子作负极，碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；

(2)B为PbO2，是原电池的正极，发生还原反应，电解质溶液是硫酸，铅离子能够与硫酸根离子生成沉淀，电极反应式为：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O；A极Pb失电子生成铅离子能够与硫酸根反应生成沉淀，导致质量增大；据电池反应式可知，每有2mol硫酸反应转移电子2mol，则0.1mol硫酸反应转移电子数目为0.1NA；

(3)氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应，碱性环境中生成水，A为负极，负极的电极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O，因为生成水，导致电解质溶液的浓度减小，所以KOH溶液的碱性减弱。