Question

【題目】據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

Ⅰ.（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是______。 負(fù)極反應(yīng)式為：__________。

（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為_____（填Mg 或 Al）， 總反應(yīng)化學(xué)方程式_______。

Ⅱ、由 Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應(yīng)式___________________________。

Ⅲ.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。甲烷燃料電池的工作原理如下圖所示。

（1）該電池工作時(shí)，b 通入的物質(zhì)為_____， c 通入的物質(zhì)為___________________。

（2）該電池正極的電極反應(yīng)式為：___________________。

（3）工作一段時(shí)間后，當(dāng) 3.2 g 甲烷完全反應(yīng)生成 CO2 時(shí)，有_______個(gè)電子轉(zhuǎn)移。

Answer 1

【答案】 Mg 逐漸溶解；Al 片上有氣泡冒出；指針偏轉(zhuǎn) Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O CH3OH O2 或空氣 O2+4e-+4H+＝2H2O 1.6NA

【解析】試題分析：Ⅰ（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，鎂、鋁都能與稀硫酸反應(yīng)，而Mg更活潑為負(fù)極，AL是正極，鎂是負(fù)極。

（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，鋁是負(fù)極；鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鎂是正極；

Ⅱ、由 Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁在濃硝酸中鈍化，銅與濃硝酸反應(yīng)；

Ⅲ.根據(jù)氫離子移動(dòng)方向，右側(cè)電極是正極，左側(cè)電極是負(fù)極。

解析：Ⅰ.（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，兩者都能與稀硫酸反應(yīng)，而Mg更活潑為負(fù)極，AL是正極，負(fù)極：Mg-2e- =Mg2+ 鎂片溶解； 正極：2H+ +2e- =H2 ↑，Al片上有氣泡冒出 ，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。

（2） 若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，只有AL能與NaOH反應(yīng)，所以Al是負(fù)極，Mg是正極；總反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

II．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁在濃硝酸中鈍化，銅與濃硝酸反應(yīng)，正極是Al、負(fù)極是銅，總反應(yīng)是Cu+4HNO3 (濃)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O; 負(fù)極：Cu - 2e- =Cu2+；正極：；

Ⅲ.由圖可知?dú)潆x子向右側(cè)移動(dòng)，所以左側(cè)為負(fù)極、右側(cè)為正極。b口通入CH4，C口通入O2或空氣，正極反應(yīng)式：O2+4e-+4H+＝2H2O；根據(jù)總反應(yīng)：CH4+2O2 =CO2 +2H2O，1mol甲烷參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子8mol，當(dāng) 3.2 g 甲烷即0.2mol參加反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移1.6mol，即1.6NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。