Question

【题目】如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题：
（1）当电极a为Al，电极b为Cu，电解质溶液为浓硝酸时，正极的电极反应式为： ．
（2）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的正极为 ， 负极的电极反应式为： ， 当反应中收集到标准状况下448mL气体时，消耗的电极质量为g．
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所产生的能量直接转化为电能．现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，乙醇（C2H5OH）为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则乙醇应通入极（填“a”或“b”），该电极的电极反应式为： ．

Answer 1

【答案】
（1）2H++NO3﹣+e﹣═NO2↑+H2O
（2）Mg；Al+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2O；0.36
（3）b；C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣═2CO32﹣+11H2O
【解析】解：（1）Al在浓硝酸中钝化，硝酸根在正极铝上得电子被还原为二氧化氮，电极反应式为2H++NO3﹣+e﹣═NO2↑+H2O， 所以答案是：2H++NO3﹣+e﹣═NO2↑+H2O；（2）Al可与NaOH溶液发生氧化还原反应，离子反应为2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，则Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，电极反应为Al+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2O；当反应中收集到标准状况下448mL即0.02mol气体时，

2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+	3H2↑
54g	3mol
m（Al）	0.02mol

则消耗的电极Al的质量为：m（Al）= ×54g=0.36g，
所以答案是：Mg；Al+4OH﹣﹣3 e﹣═AlO2﹣+2H2O，0.36；（3）乙醇燃料电池中，通入燃料的电极是负极，则乙醇应通入b极，在碱性环境中乙醇失电子产生碳酸根和水，电极反应式为C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣═2CO32﹣+11H2O，
所以答案是：b；C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣═2CO32﹣+11H2O．