Question

1．如圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置．請回答下列問題：
（1）當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑．
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該裝置能（填“能”或“不能”）形成原電池．若不能，請說明理由；若能，請說明在兩電極上所發(fā)生的現(xiàn)象：a極鋁片逐漸溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生_．
（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如O₂）反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能．現(xiàn)設(shè)計(jì)一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負(fù)極，甲烷為燃料，氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液．則甲烷應(yīng)通入b（填“a”或“b”）極，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，Al易失電子作負(fù)極、Cu正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該裝置能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，能構(gòu)成原電池，Al作負(fù)極、Mg作正極；
（3）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，Al易失電子作負(fù)極、Cu正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該裝置能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，能構(gòu)成原電池，Al失電子作負(fù)極、Mg作正極，負(fù)極Al逐漸溶解，正極上生成氫氣；
故答案為：能；a極鋁片逐漸溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生；
（3）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入甲烷的電極為b，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上甲烷失電子生成碳酸根離子和水，負(fù)極的反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：b；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池原理，把握圖中裝置的分析及原電池的工作原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重電解質(zhì)溶液與電極的反應(yīng)、轉(zhuǎn)移電子的考查，題目難度中等，題目有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．