Question

原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。

(1)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：

甲                    乙                       丙

①下列说法正确的是________。

A 甲、乙均为化学能转变为电能的装置

B 乙中铜片上没有明显变化

C 甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少

D 两烧杯中溶液的 pH 均增大

②在相同时间内， 两烧杯中产生气泡的速度：甲________乙(填“>”“<”或“＝”)。

③请写出图中构成原电池的负极电极反应式：________________________________。

④当甲中溶液质量增重31.5  g时，电极上转移电子数目为________。

(2)图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH。通甲烷一极的电极反应方程式为____________________________________________________________。

Answer

BD > Zn－2e－===Zn2＋ NA CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O

【解析】

（1）①A、甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，选项A错误；

B、乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，选项B正确；

C、甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，选项C错误；

D、两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小，则两烧杯中溶液的c（H+）均减小，选项D正确；

答案选BD；

②甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲＞乙；

③锌的金属性强于铜，锌作为负极，原电池的负极电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋；

④甲中正极反应为2H++2e－= H2↑，溶液质量增重 31.5g（32.5g-1g）时，消耗0.5molZn，电极上转移电子数目为NA；

（2）图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是 KOH。通甲烷一极为负极，碱性条件下甲烷失电子生成碳酸根离子，电极反应方程式为CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O。