Question

2．某研究性學(xué)習(xí)小組利用下面的裝置自制Zn-O₂燃料電池，步驟如下：

Ⅰ．利用電解裝置（如圖1，A、B均為石墨棒），在多孔的石墨棒上吸附一定量的氧氣．
Ⅱ．取出吸附有氧氣的石墨棒，用導(dǎo)線將石墨棒、鋅板和小燈泡連接，并將石墨棒和鋅板插入KNO₃溶液中，組裝成Zn-O₂燃料電池（如圖2），使燈泡發(fā)光．
（1）電解水的裝置中，產(chǎn)生氧氣的電極是B（填“A”或“B”）．
（2）Zn-O₂燃料電池正極的電極反應(yīng)式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，該電池放電時溶液中的NO₃^-向負(fù)極移動（填“正”或“負(fù)”）．
（3）如果Zn-O₂燃料電池的鋅電極質(zhì)量減少0.13g，那么電解池中產(chǎn)生氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積至少為44.8mL．

Answer 1

分析 （1）電解水的裝置中，氫氧根離子在陽極放電；
（2）原電池中正極發(fā)生還原反應(yīng)，陰離子向負(fù)極移動；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒：2Zn～～O₂～～～2H₂．

解答 解：（1）電解水的裝置中，氫氧根離子在陽極放電，所以產(chǎn)生氧氣的電極是B，故答案為：B；
（2）原電池中正極是氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，該電池放電時溶液中的NO₃^-向負(fù)極移動，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；負(fù)；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒：2Zn～～O₂～～～2H₂
                                    65×2g                  44.8L
                                   0.13g                     V（H₂）     
$\frac{65×2g}{0.13g}=\frac{44.8L}{V（{H}_{2}）}$
解之得：V（H₂）=44.8mL，
故答案為：44.8．

點(diǎn)評 本題考查電化學(xué)知識，理解這類題的關(guān)鍵是理解原電池原理，注意教材知識的靈活運(yùn)用是解題的關(guān)鍵，難度不大．