Question

【題目】據(jù)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(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)方程式為________________________________。

Ⅱ. (3)由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________________。

Ⅲ.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。甲醇(CH3OH)燃料電池的工作原理如下圖所示。

(4)該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為_______，c口通入的物質(zhì)為______。

(5)該電池正極的電極反應(yīng)式為：_____________。

Answer 1

【答案】Mg逐漸溶解，Al片上有氣泡冒出，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) Mg－2e－ = Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑ Cu－2e－ = Cu2+ CH3OH O2或空氣 O2+4e－+4H+ = 2H2O

【解析】

Ⅰ.（1）鎂比鋁活潑，若燒杯中溶液為稀硫酸，鎂為負(fù)極，鋁為正極；
（2）鋁和與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，鋁為負(fù)極，鎂為正極；

Ⅱ. （3）由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁表面發(fā)生鈍化，則銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)合原電池中附加發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)作答；

Ⅲ. （4）根據(jù)氫離子移動(dòng)方向知，右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極上通入燃料；
（5）正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

Ⅰ. (1)鎂比鋁活潑,若燒杯中溶液為稀硫酸,形成原電池反應(yīng),鎂為負(fù)極,鋁為正極,負(fù)極發(fā)生Mg2e=Mg2+，可觀察到Mg逐漸溶解，Al片上有氣泡冒出，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，

故答案為：Mg逐漸溶解，Al片上有氣泡冒出，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)；Mg2e=Mg2+；

(2)鋁和與氫氧化鈉溶液反應(yīng),若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,鋁為負(fù)極，鎂為正極,負(fù)極生成NaAlO2，正極生成氫氣，反應(yīng)的總方程式為2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑；

故答案為：Al；2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑；

Ⅱ. （3）由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁做正極，銅做負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成銅離子，其電極反應(yīng)式為Cu－2e－ = Cu2+；

Ⅲ. （4）據(jù)氫離子移動(dòng)方向知右側(cè)電極為正極，c口通氧氣；左側(cè)電極為負(fù)極，b口為負(fù)極上通入燃料甲醇，故答案為：CH3OH；O2或空氣；

(2)正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為：O2+4e－+4H+ = 2H2O。