【題目】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)溶液為濃硝酸時(shí),正極的電極反應(yīng)式為:
(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),該電池的正極為 , 負(fù)極的電極反應(yīng)式為: , 當(dāng)反應(yīng)中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mL氣體時(shí),消耗的電極質(zhì)量為g.
(3)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量直接轉(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,乙醇(C2H5OH)為燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液,則乙醇應(yīng)通入極(填“a”或“b”),該電極的電極反應(yīng)式為:

【答案】
(1)2H++NO3+e═NO2↑+H2O
(2)Mg;Al+4OH﹣3e═AlO2+2H2O;0.36
(3)b;C2H5OH+16OH﹣12e═2CO32+11H2O
【解析】解:(1)Al在濃硝酸中鈍化,硝酸根在正極鋁上得電子被還原為二氧化氮,電極反應(yīng)式為2H++NO3+e═NO2↑+H2O, 所以答案是:2H++NO3+e═NO2↑+H2O;(2)Al可與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)為2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑,則Al為負(fù)極,Mg為正極,負(fù)極上Al失去電子,電極反應(yīng)為Al+4OH﹣3e═AlO2+2H2O;當(dāng)反應(yīng)中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mL即0.02mol氣體時(shí),

2Al+2OH+2H2O=2AlO2+

3H2

54g

3mol

m(Al)

0.02mol

則消耗的電極Al的質(zhì)量為:m(Al)= ×54g=0.36g,
所以答案是:Mg;Al+4OH﹣3 e═AlO2+2H2O,0.36;(3)乙醇燃料電池中,通入燃料的電極是負(fù)極,則乙醇應(yīng)通入b極,在堿性環(huán)境中乙醇失電子產(chǎn)生碳酸根和水,電極反應(yīng)式為C2H5OH+16OH﹣12e═2CO32+11H2O,
所以答案是:b;C2H5OH+16OH﹣12e═2CO32+11H2O.

練習(xí)冊系列答案
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(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:F+J→B+C+I;
(3)容積為10mL的試管中充滿I和G的混合氣體,倒立于盛水的水槽中,水全部充滿試管,則原混合氣體中I的體積為 , 若試管中的溶質(zhì)不擴(kuò)散,則試管中溶液的物質(zhì)的量濃度為 . (該條件下的氣體摩爾體積為22.4L/mol,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.)

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