化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题：

1. 化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题：

(1) 用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。

装置
现象	二价金属A不断溶解	C的质量增加	A上有气体产生

①装置甲中：负极为(填“A”或“B”)，正极反应式为。

②装置丙中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。

③四种金属的活动性由强到弱的顺序是。

(2) 若用图甲装置，依据反应 $\text{[math]}$ 设计原电池，则电极X应为(填化学式)，电解质溶液可选溶液(写出一种即可)。

(3) 燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷 $\text{[math]}$ 空气燃料电池，其工作原理如图乙所示，a、b均为惰性电极。其中，a为极(填“正”或“负”)，写出正极的电极反应式。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 常见化学电源的种类及其工作原理; 原电池工作原理及应用;

【答案】

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填空题普通

1. 如图所示，是原电池的装置图。请回答：

(1) 若溶液C为稀H₂SO₄溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为；在反应中溶液中的阴离子移向 (填“A”或“B”)，反应进行一段时间后溶液C的pH (填“升高”“降低”或“基本不变”)

(2) 若需将反应Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为。

(3) CO与H₂反应还可制备CH₃OH，CH₃OH可作为燃料使用，用CH₃OH和O₂组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：

电池总反应为2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，则电极c是(填“正极”或“负极”)，若线路中转移2 mol电子，则上述CH₃OH燃料电池，消耗的O₂在标准状况下的体积为 L。

填空题困难

2. 在第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和，大力发展绿色能源，清洁能源是实现碳中和的最有效方法。

(1) 原电池反应能够提供电能而不产生 $\text{[math]}$ 气体，在铜、锌、稀硫酸组成的原电池中：Zn棒发生(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中 $\text{[math]}$ 向(填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。电池工作一段时间后可观察到现象。

(2) 将上述装置中电解质稀 $\text{[math]}$ 换为足量 $\text{[math]}$ 溶液，灯泡也变亮，电流表指针偏转，无色溶液颜色没有变化。若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后再称量两个电极，发现质量相差28.1g，则导线上通过的 $\text{[math]}$ mol。

(3) 碱性锌锰电池是日常生活中常用电池，原电池反应是： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。该原电池电解质是KOH溶液，原电池的负极是(填“Zn”或“石墨”)，写出正极的电极反应。

(4) 燃料电池已广泛应用于航空领域。一种以KOH溶液为电解液的新型燃料电池中，总反应方程式为 $\text{[math]}$ ，该电池负极电极反应式为，与传统火力发电相比，燃料电池的优点是。(任意答两点)

填空题普通

3. 化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1) 碱性锌锰干电池（如图所示）是应用最普遍的电池之一，电池总反应为 $\text{[math]}$ ，碱性锌锰干电池的负极材料是（填名称），负极上发生的电极反应为。若反应消耗13g负极材料，则电池中转移电子的物质的量mol。

(2) 铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极格板都是惰性材料，电池总反应式为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是______（填标号）。 A. 电解液中 $\text{[math]}$ 的浓度始终保持不变 B. 放电时正极上的电极反应式为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ C. 放电时，当外电路通过 $\text{[math]}$ 电子时，理论上负极质量增加 $\text{[math]}$ D. 放电时，溶液中的 $\text{[math]}$ 向正极移动

(3) 镁铝电池的构造如图所示，当电解质溶液为 $\text{[math]}$ 溶液时，可知电池的负极材料为（填“Mg”或“Al”）反应式为。

填空题普通