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(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?
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(3)如把H2改为甲烷、KOH作导电物质,则电极反应式为:______________________、______________________。
答案 (1)H2 O2 负极:2H2+4OH--4e-===4H2O 正极:O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)负极:2H2-4e-===4H+ 正极:O2+4H++4e-===2H2O (1)变小,(2)变大
(3)负极:CH4+10OH--8e-===CO+7H2O
正极:2O2+4H2O+8e-===8OH-
解析 根据电池反应式可知H2在反应中被氧化,O2被还原,因此H2应在负极上反应,O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液,此时应考虑不可能有H+参加或生成,故负极反应为:2H2+4OH--4e-===4H2O,正极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-。若将导电物质换成酸性溶液,此时应考虑不可能有OH-参加或生成,故负极:2H2-4e-===4H+,正极:O2+4H++4e-===2H2O。由于前者在碱性条件下反应KOH量不变,但工作时H2O增多故溶液变稀碱性变小,pH将变小。而后者为酸溶液,H2SO4不变,水增多,溶液酸性变小,故pH将变大。如把H2改为甲烷用KOH作导电物质,根据反应CH4+2O2===CO2+2H2O,则负极为发生氧化反应的CH4,正极为发生还原反应的O2,由于有KOH存在,此时不会有CO2放出。
电解质溶液不同时,则正、负极反应式也不相同。但总反应式不变,当酸作电解质时,负极生成H+,正极消耗H+,而碱作电解质时,负极消耗OH-,正极生成OH-;解题时须注意不要混淆。
1.A 2.D 3.C
4.铅蓄电池放电时的电极反应:
负极:Pb(s)+SO(aq)-2e-===PbSO4(s)
正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)
充电时的电极反应:
阴极:PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO(aq)
阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)
总反应方程式为:
PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)
5.燃料电池污染小,原料来源丰富,发展前景十分广阔。
1.下列说法错误的是( )
A.依据原电池的原理设计出了化学电源
B.原电池是化学电源的雏形
C.原电池输出电能的能力,取决于组成原电池的负极材料的活泼性
D.氧化还原反应所释放的化学能,是化学电源的能量来源