(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應可表示為:Cd+2NiO(OH)十2H2O2Ni(OH)...
問題詳情:
(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應可表示為:Cd+2NiO(OH)十2H2O2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難於溶水但能溶於*。正極的反應式是____________________,負極的反應式是_________________。
(2)一種熔融碳*鹽燃料電池原理示意如圖: 電池工作時,外電路上電流的方向應從電極___(“填A或B”)流向用電器。內電路中,CO32-向電極_____(“填A或B”)移動,電極A上CO參與的電極反應為______________________。
(3)將兩鉑片*入KOH溶液中作為電極,在兩極區分別通入**和氧氣構成燃料電池,則通入**氣體的電極是原電池的____極,該極的電極反應式是____________________,電池工作時的總反應的離子方程式是__________________。如果消耗**160g,假設化學能完全轉化為電能,則轉移電子的數目為___________(用NA表示),需要消耗標準狀況下氧氣的體積為_______L。
【回答】
2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 B A CO-2e-+CO32-=2CO2 負 CH4+10OH——8e-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 80NA 448
【解析】(1)由電池的總反應可知,該電池放電時,鎘在負極上被氧化生成*氧化鎘、*氧化氧鎳在正極上被還原生成*氧化鎳,故正極的反應式是2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,負極的反應式是Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2。
(2)由該燃料電池原理示意圖可知,燃料由電極A通入、氧氣和二氧化碳由電極B通入,則A為負極、B為正極,所以,電池工作時,外電路上電流的方向應從電極B流向用電器。內電路中,CO32-向電極負極A移動,電極A上CO參與的電極反應為CO-2e-+CO32-=2CO2。
(3)將兩鉑片*入KOH溶液中作為電極,在兩極區分別通入**和氧氣構成燃料電池,則通入**氣體的電極是原電池的負極,該極的電極反應式是CH4+10OH——8e-=CO32-+7H2O,電池工作時的總反應的離子方程式是CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。160g**的物質的量為10mol,根據負極的電極反應式可知,消耗10mol **要轉移80mol電子,則轉移電子的數目為80NA,需要消耗氧氣的物質的量為80mol20mol,這些氧氣在標準狀況下的體積為20mol22.4L/mol=448L。
點睛:本題主要考查了原電池原理及其應用,難度較大。在原電池中,一定有一個可以自發進行的氧化還原反應發生,其中還原劑在負極上發生氧化反應,氧化劑在正極上發生還原反應。燃料電池的負極反應往往比較複雜,我們通常可以先寫出總反應,然後再寫出較簡單的正極反應,最後根據總反應減去正極反應,可以求得負極反應式。有關原電池的計算,通常要根據電子轉移守恆進行。
知識點:原電池
題型:填空題
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