Question

【題目】據圖回答下列問題：

Ⅰ、（1)若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現象是________________。負極反應式為：______________________________。

（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為________(填Mg或Al)，總反應化學方程式為____________________________________。

Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應式為_________________________。

Ⅲ、中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

（1）該電池工作時，b通入的物質為_______， c通入的物質為______。

（2）該電池負極的電極反應式為：______________。

（3）工作一段時間后，當12.8 g甲醇完全反應生成CO2時，有_______NA個電子轉移。

Answer 1

【答案】 Mg逐漸溶解；Al片上有氣泡冒出；指針偏轉 Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2+H2O CH3OH O2或空氣 CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+ 2.4

【解析】Ⅰ、（1)鎂的金屬性強于鋁，若燒杯中溶液為稀硫酸，構成原電池，鎂是負極，鋁是正極，因此觀察到的現象是Mg逐漸溶解；Al片上有氣泡冒出；指針偏轉。負極反應式為：Mg-2e-=Mg2+。（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，鋁能與氫氧化鈉溶液反應，則負極為Al，總反應化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。

Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，由于常溫下鋁在濃硝酸中鈍化，所以銅是負極，鋁是正極，其正極的電極反應式為NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O。

Ⅲ、（1）原電池中陽離子向正極移動，根據氫離子的移動方向可知右側電極是正極，左側電極是負極，因此該電池工作時，b通入的物質為CH3OH，c通入的物質為O2或空氣。（2）由于存在質子交換膜，則該電池負極的電極反應式為：CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+。（3）工作一段時間后，當12.8 g甲醇完全反應生成CO2時，根據電極反應式可知有=2.4NA個電子轉移。