Question

【題目】（1）科研人員設(shè)想用如圖所示裝置生產(chǎn)硫酸。

①上述生產(chǎn)硫酸的總反應(yīng)方程式為____，b是____極（填“正”或“負(fù)”），b電極反應(yīng)式為_____，a電極發(fā)生_____。（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）

②生產(chǎn)過程中H+向___(填 a 或 b)電極區(qū)域運(yùn)動(dòng)。

（2）將兩個(gè)鉑電極插入氫氧化鉀溶液中，向兩極分別通入甲烷和氧氣，可構(gòu)成甲烷燃料電池，已知通入甲烷的一極，其電極反應(yīng)式為：_______，該燃料電池總反應(yīng)式為：_____ ，電池在放電過程中溶液的pH將______（填“下降”或“上升”、“不變”）。

Answer 1

【答案】2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 正 O2+4e-+4H+=2H2O 氧化反應(yīng) b CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 下降

【解析】

（1）根據(jù)圖像可知，該裝置為原電池裝置，a為電池的負(fù)極，二氧化硫失電子生成硫酸根離子；b為電池的正極，氧氣得電子，與質(zhì)子反應(yīng)生成水；

（2）甲烷燃料電池，甲烷為電池的負(fù)極，氧氣為電池的正極；

（1）①根據(jù)圖像上述總反應(yīng)為二氧化硫與氧氣和水反應(yīng)生成硫酸，反應(yīng)式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；b為電池的正極，電極反應(yīng)式為：O2+4e-+4H+=2H2O；a為負(fù)極，失電子，化合價(jià)升高，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；

②電池工作時(shí)，內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，則氫離子向b極移動(dòng)；

（2）甲烷燃料電池，甲烷為電池的負(fù)極，甲烷失電子與溶液中的氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；正極為：O2+4e-+2H2O =4OH-，得失電子總數(shù)相等時(shí)兩式相加，總反應(yīng)為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，消耗溶液中的氫氧根離子，pH值下降；