(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:Cd+2NiO(OH)十2H2O2Ni(OH)...
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(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:Cd+2NiO(OH)十2H2O2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于*。正极的反应式是____________________,负极的反应式是_________________。
(2)一种熔融碳*盐燃料电池原理示意如图: 电池工作时,外电路上电流的方向应从电极___(“填A或B”)流向用电器。内电路中,CO32-向电极_____(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为______________________。
(3)将两铂片*入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入**和氧气构成燃料电池,则通入**气体的电极是原电池的____极,该极的电极反应式是____________________,电池工作时的总反应的离子方程式是__________________。如果消耗**160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为___________(用NA表示),需要消耗标准状况下氧气的体积为_______L。
【回答】
2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 B A CO-2e-+CO32-=2CO2 负 CH4+10OH——8e-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 80NA 448
【解析】(1)由电池的总反应可知,该电池放电时,镉在负极上被氧化生成*氧化镉、*氧化氧镍在正极上被还原生成*氧化镍,故正极的反应式是2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,负极的反应式是Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2。
(2)由该燃料电池原理示意图可知,燃料由电极A通入、氧气和二氧化碳由电极B通入,则A为负极、B为正极,所以,电池工作时,外电路上电流的方向应从电极B流向用电器。内电路中,CO32-向电极负极A移动,电极A上CO参与的电极反应为CO-2e-+CO32-=2CO2。
(3)将两铂片*入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入**和氧气构成燃料电池,则通入**气体的电极是原电池的负极,该极的电极反应式是CH4+10OH——8e-=CO32-+7H2O,电池工作时的总反应的离子方程式是CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。160g**的物质的量为10mol,根据负极的电极反应式可知,消耗10mol **要转移80mol电子,则转移电子的数目为80NA,需要消耗氧气的物质的量为80mol20mol,这些氧气在标准状况下的体积为20mol22.4L/mol=448L。
点睛:本题主要考查了原电池原理及其应用,难度较大。在原电池中,一定有一个可以自发进行的氧化还原反应发生,其中还原剂在负极上发生氧化反应,氧化剂在正极上发生还原反应。燃料电池的负极反应往往比较复杂,我们通常可以先写出总反应,然后再写出较简单的正极反应,最后根据总反应减去正极反应,可以求得负极反应式。有关原电池的计算,通常要根据电子转移守恒进行。
知识点:原电池
题型:填空题
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