(10分)
(1)铅蓄电池中,作负极材料的金属在元素周期表中的位置是________________,写出其正极的电极反应式______________________________________________________;
(2)汽车尾气分析仪对 CO 的分析 以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2- 可以在固体介质中自由移动。
下列说法错误的是___________________。
A.负极的电极反应式为:CO+O2-―2e=CO2
B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高(3)某新型铝—空气燃料电池,以铝为负极,在正极通入空气,若以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,放电时正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH-。那么若以NaOH溶液为电解质溶液,电池负极反应为______________;若以NaCl溶液为电解质溶液,则总反应为:____________。
(1)第六周期 ⅣA族(1分) PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O (2分)
(2)B (2分) (3)Al+ 4OH - -3e - ="=AlO" 2 - +2H 2 O ; 4Al+3O 2 +6H 2 O="=Al(OH)" 3
题目分析:
(1)在铅蓄电池中作负极材料的金属是铅,在周期表中的位置是第六周期,ⅣA族;根据铅蓄电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O 可得正极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O;
(2)A、该装置是原电池,负极上(即 a 极)CO 失电子发生氧化反应,电极反应式为:CO+O2-―2e =CO2 ,正确;B、正极上(即 b极)氧气得电子发生还原反应,原电池放电时电子从负极经外电路流向正极,阴离子向负极即 a 极移动,错误;C、原电池放电时电子从负极(即 a 极)经外电路(即传感器)流向正极(即 b极),正确;D、CO的含量越大,原电池放电时产生的电流越大,即传感器中通过的电流越大,正确。
(3)铝作负极,负极反应应该是铝失电子变为铝离子,但在NaOH为电解质的溶液中,铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为Al+ 4OH - -3e - ="=AlO" 2 - +2H 2 O ;当NaCl溶液为电解质溶液时,铝失电子变为铝离子结合氧气得电子生成的OH—生成Al(OH)3,总反应为4Al+3O 2 +6H 2 O="=Al(OH)" 3。