Question

【題目】回答下列問題：

(1)當電極a為A1、電極b為Cu、電解質溶液為稀硫酸時，正極的電極反應式為：_____________。原電池工作一段時間后，若消耗鋁2.7 g，則放出氣體________g。

(2)當電極a為Fe、電極b為Cu、電解質溶液為濃硝酸時，該裝置_______(填“能”或“不能”)形成原電池，若不能，請說明理由,若能，請寫出該電池負極的電極反應方程式____________________。

(3)設計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負極，CH4為燃料，采用酸性溶液為電解液；則CH4應通入__________極(填a或b，下同)，電子從________極流出。電池的負極反應方程式為_________________________。

Answer 1

【答案】2H++2e-=H2↑ 0.3 能 Cu－2e-=Cu2+ b b CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+

【解析】

(1)Al、Cu在稀硫酸中構成原電池，活潑金屬鋁做負極，不活潑金屬銅為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；

(2)自發的氧化還原反應能設計成原電池，失電子的極是負極；

(3)燃料電池中，甲烷燃料在負極通入，正極是氧氣得電子發生還原反應，電子從負極流向正極。

(1) Al、Cu在稀硫酸中構成原電池，活潑金屬鋁做負極，不活潑金屬銅為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為2H++2e-=H2↑；原電池工作一段時間后，若消耗鋁2.7 g，由方程式可得2Al—3H2，則氫氣的質量為=0.3g，故答案為：2H++2e-=H2↑；0.3；

(2) 當電極a為Fe、電極b為Cu、電解質溶液為濃硝酸時，金屬Fe遇到濃硝酸會鈍化，Cu與濃硝酸反應，則能設計成原電池，失電子的是金屬銅，為原電池負極，金屬鐵為正極，負極的反應式為Cu－2e-=Cu2+，故答案為：能；Cu－2e-=Cu2+；

(3)甲烷燃料電池中，燃料甲烷需通在負極，即CH4應通入b極，正極是氧氣得電子，電子從負極流向正極，即電子從b極流出，酸性條件下，負極上甲烷失電子發生氧化反應生成二氧化碳，電極反應式為CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+，故答案為：b；b；CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+。