Question

請仔細(xì)觀察兩種電池的構(gòu)造示意圖，

回答下列問題：

（1）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)式：Zn+2MnO2+2H2O＝2MnOOH+Zn(OH)2，

則負(fù)極的電極反應(yīng)式： 。

（2）堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池（干電池）性能好，放電電流大。試從影響反應(yīng)速率的因素分析其可能的原因是 。

（3）原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。某課外活動小組設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，以 探究其能量轉(zhuǎn)化效率。

限選材料：ZnSO4(aq)， CuSO4(aq)；銅片，鋅片和導(dǎo)線。

①完成原電池甲的裝置示意圖（見下圖），并作相應(yīng)標(biāo)注。

（要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素）

②組裝原電池乙，要求：以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極 。

③甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ，（填“甲”或“乙”），其原因是 。

Answer 1

（1）Zn+2OH--2e-＝Zn(OH) 2（2）堿性鋅錳電池用鋅粉替代了原鋅錳電池的鋅殼，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快了反應(yīng)速率，故放電電流大。（3）①

②金屬被腐蝕（氧化），表面有紅色固體物質(zhì)生成。

③甲 有鹽橋存在時(shí)，負(fù)極金屬與CuSO4(aq)沒有直接接觸，二者不會發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會轉(zhuǎn)化成熱能，幾乎全部轉(zhuǎn)化成電能。

【解析】

試題分析：（1）電池是堿性電池，負(fù)極是化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，因此Zn作負(fù)極，先寫出Zn－2e－=Zn(OH)2，再根據(jù)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)守恒，配平其他，負(fù)極電極反應(yīng)式：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；（2）從影響反應(yīng)速率的因素分析，分析兩個(gè)電池的結(jié)構(gòu)，鋅錳電池負(fù)極是鋅片，而堿性鋅錳電池負(fù)極是鋅粉，鋅粉增加了反應(yīng)物的接觸面積，加快了反應(yīng)速率，使放電電流大幅度提高；（3）①根據(jù)題目所給的裝置圖，得知：左邊燒杯是負(fù)極，材料是Zn，右邊燒杯是正極才，材料是銅片，左燒杯的盛放的溶液是ZnSO4(aq)，右邊燒杯是CuSO4(aq)，因此裝置圖為：；

②根據(jù)原電池的工作原理：鋅作負(fù)極，Zn－2e－=Zn2＋，質(zhì)量減少，一段時(shí)間后鋅表面有紅色物質(zhì)生成；③兩種原電池原電池甲放電時(shí)間較長，因此甲裝置更能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；有鹽橋存在時(shí)，負(fù)極金屬與CuSO4(aq)沒有直接接觸，二者不會發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會轉(zhuǎn)化成熱能，幾乎全部轉(zhuǎn)化成電能。

考點(diǎn)：考查原電池的工作原理。