(1)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH) 2 该

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  • (1)Al+3NiO(OH)+NaOH+H 2O=NaAlO 2+3Ni(OH) 2

    (2)①A 2NO 3 -+6H 2O+10e=N 2↑+12OH

    ②14.4

    (3)①

    (或其他合理答案)

    ②失去金属光泽,被腐蚀或氧化,溶液蓝色变浅

    ③甲 在甲装置中,两个电极反应是在彼此隔离的条件下进行的,锌与Cu 2不直接发生反应,这样可以更彻底地将反应所释放的能量转化为电能 ④锌片

    (1)该新型电池放电时,关键判断Al的氧化产物。由于NaOH溶液的存在,Al被氧化生成NaAlO 2而不是Al(OH) 3,故电池反应的化学方程式为:Al+3NiO(OH)+NaOH+H 2O=NaAlO 2+3Ni(OH) 2

    (2)阴极:2NO 3 -+6H 2O+10e=N 2↑+12OH

    阳极:10OH-10e=5H 2O+

    O 2

    在阳极区生成的H通过质子交换膜到达阴极区,所以,当电子过程中转移

    10 mol e时,

    Δm

    mol×32 g·mol -1+10 g=90 g

    Δm=28 g-10 g=18 g

    所以当转移2 mol e时,膜两侧电解液的质量变化差为

    =14.4 g。

    (3)①根据题给条件和原电池的构成条件可得:

    a.若用Zn、Cu、CuSO 4(aq)、ZnSO 4(aq)组成原电池,Zn作负极,Cu作正极,Zn插入到ZnSO 4(aq)中,Cu插入到CuSO 4(aq)中。

    b.若用Fe、Cu、FeSO 4(aq)、CuSO 4(aq)组成原电池,Fe作负极,Cu作正极,Fe插入到FeSO 4(aq)中,Cu插入到CuSO 4(aq)中。

    c.注意,画图时要注意电极名称,电极材料,电解质溶液名称(或化学式),并形成闭合回路。②由于金属活动性Zn>Fe>Cu,锌片或铁片作负极,由于Zn或Fe直接与CuSO 4溶液接触,工作一段时间后,负极本身被腐蚀或氧化,失去金属光泽,质量减轻,蓝色变浅。③带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO 4溶液直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极与CuSO 4溶液直接接触,两者会发生置换反应,部分化学能转化为热能,化学能不可能全部转化为电能。④由牺牲阳极的阴极保护法可得,铁片作正极(阴极)时被保护,作负极(阳极)时被腐蚀,所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。