(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 左=
mol×32 g·mol -1+10 g=90 g
Δm 右=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。