《2025年资源与评价黑龙江教育出版社高中化学必修第二册人教版》

判断正误
(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 （ ）
(2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能 （ ）
(3)充电电池可以无限制地反复充电、放电 （ ）
(4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高 （ ）

答案： ×
@@×
@@×
@@√

1.如图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为稀硫酸时)和碱式(当电解质溶液为氢氧化钠溶液时)两种。
试回答下列问题：

(1)若电解质溶液为稀硫酸，正极和负极的电极反应式是什么?
________
(2)若电解质溶液为氢氧化钠溶液，正极和负极的电极反应式是什么?
________
(3)两种情况下，电池总方程式一样吗?
________

答案：
(1)正极：$\mathrm{O}_{2}+4\mathrm{e}^{-}+4\mathrm{H}^{+}=2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$，负极：$2\mathrm{H}_{2}-4\mathrm{e}^{-}=4\mathrm{H}^{+}$。
(2)正极：$\mathrm{O}_{2}+4\mathrm{e}^{-}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}=4\mathrm{OH}^{-}$，负极：$2\mathrm{H}_{2}-4\mathrm{e}^{-}+4\mathrm{OH}^{-}=4\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$。
(3)将两种情况下的正、负极反应式相加和，总反应式都为$2\mathrm{H}_{2}+\mathrm{O}_{2}=2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$。

2.铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4\underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftharpoons }}2PbSO_4 + 2H_2O$。

按要求回答下列问题：
(1)负极材料是________，正极材料是________，电解质溶液是________。
(2)工作时，电解质溶液中的$H^+$移向________极。
(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)当铅酸蓄电池向外电路提供2 mol $e^-$时，理论上负极板的质量增加________g。

答案：
(1)$\mathrm{Pb}$ $\mathrm{PbO}_{2}$ 稀硫酸　
(2)$\mathrm{PbO}_{2}$(或正)　
(3)减小
(4)96
解析　负极每个铅原子失去$2\mathrm{e}^{-}$，就生成一个$\mathrm{PbSO}_{4}$，负极增加一个$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$，$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$的摩尔质量为$96\mathrm{g}\cdot\mathrm{mol}^{-1}$。