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.以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。

(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O。正极电极反应式为__，随着反应的进行，正极附近溶液的酸性将__。

(2)FeCl₃溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为__，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为__g。

(3)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，负极分别为__。

A.铝片、铜片      B.铜片、铝片      C.铝片、铝片        D.铜片、铜片

(4)如图是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融混合物为电解质，A极为电源(填“正”或“负”)___极，写出A极的电极反应式：___。

Answer

PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O 减弱 Cu 12.8 B 负极 CO-2e-+ CO32- =2CO2

【解析】

(1)铅蓄电池在放电时为原电池，正极发生还原反应，化合价降低；

(2)从化学方程式可知，铜的化合价升高，应该做负极，通过化学方程式知，每转移2mol电子，消耗1mol铜；

(3)插入浓硝酸中，因为铝与浓硝酸发生钝化反应，后续反应是铜和浓硝酸的反应；插入到氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，铜不与氢氧化钠溶液反应；

(4)根据燃料电池的特点，通入燃料的一极为负极，通入氧气(或空气)的一极为正极。

(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O；正极发生还原反应，化合价降低，故正极的反应式为PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－=PbSO4＋2H2O，根据正极反应可知，随着反应的进行，氢离子被消耗，溶液的酸性减弱；

(2)根据原电池的工作原理，负极上失去电子，发生氧化反应，根据化合价变化，Cu的化合价升高，即负极材料是Cu，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，根据电极反应可知，每转移2mol电子，消耗1mol铜，则当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为×64g/mol=12.8g；

(3)插入浓硝酸中，因为铝与浓硝酸发生钝化反应，铜和浓硝酸发生氧化还原反应，即铜作负极；插入到氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，铜不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，故答案选B；

(4)根据燃料电池的特点，通入燃料的一极为负极，通入氧气(或空气)的一极为正极，CO为燃料，则通入CO的一极为负极，即A极为负极，B为正极，Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，结合图示，则A极的电极反应式：CO-2e-+CO32-=2CO2。