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请仔细观察两种电池的构造示意图,回答下列问题:(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:。(2

题目详情

请仔细观察两种电池的构造示意图,

回答下列问题:

(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,

则负极的电极反应式: 。

(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其可能的原因是 。

(3)原电池可将化学能转化为电能。某课外活动小组设计两种类型的原电池,以 探究其能量转化效率。

限选材料:ZnSO4(aq), CuSO4(aq);铜片,锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见下图),并作相应标注。

(要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素)

②组装原电池乙,要求:以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中,工作一段时间后,可观察到负极 。

③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,(填“甲”或“乙”),其原因是 。

▼优质解答
答案和解析

(1)Zn+2OH--2e-=Zn(OH) 2(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大。(3)①

②金属被腐蚀(氧化),表面有红色固体物质生成。

③甲 有盐桥存在时,负极金属与CuSO4(aq)没有直接接触,二者不会发生置换反应,化学能不会转化成热能,几乎全部转化成电能。



分 析:
(1)电池是碱性电池,负极是化合价升高,发生氧化反应,因此Zn作负极,先写出Zn-2e-=Zn(OH)2,再根据反应前后原子个数守恒,配平其他,负极电极反应式:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;(2)从影响反应速率的因素分析,分析两个电池的结构,锌锰电池负极是锌片,而碱性锌锰电池负极是锌粉,锌粉增加了反应物的接触面积,加快了反应速率,使放电电流大幅度提高;(3)①根据题目所给的装置图,得知:左边烧杯是负极,材料是Zn,右边烧杯是正极才,材料是铜片,左烧杯的盛放的溶液是ZnSO4(aq),右边烧杯是CuSO4(aq),因此装置图为:

②根据原电池的工作原理:锌作负极,Zn-2e-=Zn2+,质量减少,一段时间后锌表面有红色物质生成;③两种原电池原电池甲放电时间较长,因此甲装置更能有效地将化学能转化为电能;有盐桥存在时,负极金属与CuSO4(aq)没有直接接触,二者不会发生置换反应,化学能不会转化成热能,几乎全部转化成电能。


考点:
考查原电池的工作原理。

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