Question

【題目】Ⅰ．如圖為原電池裝置示意圖。

（1）若A為Pb，B為PbO2，電解質為H2SO4溶液，工作時的總反應為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，寫出B電極反應式：__。該電池在工作時，A電極的質量將___(填“增加”“減小”或“不變”)，若該電池反應消耗了0.1molH2SO4，則轉移電子的數目為__。

（2）若A、B均為鉑片，電解質為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，該電池即為氫氧燃料電池，寫出A電極反應式：___。該電池在工作一段時間后，溶液的堿性將___(填“增強”“減弱”或“不變”)。

Answer 1

【答案】PbO2＋SO42-＋4H＋＋2e－=PbSO4＋2H2O 增加 0.1NA H2＋2OH－－2e－=2H2O 減弱

【解析】

(1) 若A為Pb，B為PbO2，根據電池反應式知，Pb化合價升高，失去電子發生氧化反應，A作負極，PbO2中的Pb化合價降低，得到電子發生還原反應，B作正極，正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應生成硫酸鉛和水，電極反應式為PbO2+SO42+4H++2e═PbSO4+2H2O；放電時，負極A上Pb失電子和硫酸根離子反應生成難溶性的硫酸鉛，所以質量增加；根據電池反應式知，消耗2mol硫酸轉移電子2mol，據此計算消耗0.1mol硫酸轉移電子數目=×0.1mol×NA/mol=0.1NA，

故答案為：PbO2+SO42+4H++2e═PbSO4+2H2O；增加；0.1NA；

(2)燃料電池中，通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極，A電極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H2+2OH2e═2H2O；隨著反應進行，n(KOH)不變，因為有水生成導致溶液體積增大，則c(KOH)減小，溶液的堿性減弱，

故答案為：H2+2OH2e═2H2O；減弱。