(7分)某同学用铅蓄电池作电源,用石墨作电极电解500mL某浓度的AgNO3溶液,观察到A电极表面有金属生成,B电极上有无色气体产生。当溶液中原有溶质完全电解后
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(7分)某同学用铅蓄电池作电源,用石墨作电极电解500mL某浓度的AgNO3溶液,观察到A电极表面有金属生成,B电极上有无色气体产生。当溶液中原有溶质完全电解后,停止通电,取出A极,洗涤、干燥、称量,电极增重5.4g。已知铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。 请按要求回答下列问题: (1)A电极为电解池的_____极,B电极上产生的气体为_________。 (2)电解前AgNO3溶液的物质的量浓度为____________。 (3)当反应过程中转移的电子为0.01mol时,铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量为 mol。 (4)铅蓄电池放电时,负极质量______,正极质量_________,电解液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 |
答案
(共7分,每空1分)(1)阴;氧气(或O2)(2)0.1mol·L-1 (3)0.01 (4)增大;增大;增大 |
解析
考查电化学的应用。 (1)电解池中阳离子在阴极得到电子析出,A电极表面有金属生成,所以A是阴极,则B就是阳极。阳极是溶液中的OH-放电,产生氧气。 (2)A极产生的银是5.4g,物质的量是5.4g÷108g/mol=0.05mol,根据原子守恒可知,硝酸银也是0.05mol,所以浓度是0.05mol÷0.5L=0.1mol/L。 (3)根据蓄电池的反应式可知,每消耗2mol硫酸,反应中就转移2mol电子,所以当反应过程中转移的电子为0.01mol时,消耗硫酸是0.01mol。 (4)蓄电池放电时,负极铅生成硫酸铅,正极二氧化铅也是生成硫酸铅,所以正负极质量都是增加的。蓄电池放电是消耗硫酸的,所以pH增大。 |
举一反三
燃料电池是目前正在探索的一种新型电池。它的工作原理是在燃料燃烧过程中将化学能直接转化为电能,目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是:X极:O2(g) + 4e- + 2H2O(l) ="==" 4OH- Y极:H2(g)-2e- + 2OH- ="==" 2H2O(l) (1)X极是电池的 极(“正”或“负” ),发生 反应(“氧化”或“还原” )反应。 (2)总的电池反应方程式 (3)若反应得到5.4g液态水,燃料电池中转移的电子为 mol |
电池是人类生产和生活中重要的能量来源。电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是A.锂离子电池已成为笔记本电脑、移动电话等低功耗电器的主流电源 | B.氢氧燃料电池可将化学反应的热能直接转变为电能 | C.铅蓄电池放电时铅在负极被氧化成二氧化铅 | D.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 |
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(6分)下图为氢氧燃料电池的示意图:
⑴若以稀硫酸为电解液,则a极为___ _极。 ⑵若以KOH溶液作电解液,则b极上的电极反应式为_______________________,放电一段时间后电解液的pH将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 |
美国科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料,每填充一次燃料,大约可连续24小时输出50 W的电力。一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-,下列对该燃料电池的说法不正确的是A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极 | B.电路中每通过5 mol电子,在标准状况下约有5.6L丙烷被完全氧化 | C.通丙烷的电极为电池负极,该极发生的电极反应式为C3H8-20e-+10O2-===3CO2+4H2O | D.丙烷燃料电池的能量利用率比丙烷燃烧的能量利用率大 |
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目前,人们正在研究开发一种高能电池---钠硫电池,它是以熔融的钠和硫为两极,以Na+导电的β′—Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式如下:Na2Sx2Na+xS,以下说法正确的是A.放电时,Na 作正极,S极发生还原反应 | B.充电时钠极与外电源的正极相连 | C.当用该电池电解AgNO3溶液时,阳极上产生标准状况下气体11.2L时,消耗金属钠2.3g | D.充电时,阳极发生的反应为:Sx2--2e— = xS |
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