Question

【题目】据图回答下列问题：

Ⅰ.（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是______。 负极反应式为：__________。

（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为_____（填Mg 或 Al）， 总反应化学方程式_______。

Ⅱ、由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式___________________________。

Ⅲ.中国科学院长春应用化学研究所在燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示。

（1）该电池工作时，b 通入的物质为_____， c 通入的物质为___________________。

（2）该电池正极的电极反应式为：___________________。

（3）工作一段时间后，当 3.2 g 甲烷完全反应生成 CO2 时，有_______个电子转移。

Answer 1

【答案】 Mg 逐渐溶解；Al 片上有气泡冒出；指针偏转 Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O CH3OH O2 或空气 O2+4e-+4H+＝2H2O 1.6NA

【解析】试题分析：Ⅰ（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，镁、铝都能与稀硫酸反应，而Mg更活泼为负极，AL是正极，镁是负极。

（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠反应放出氢气，铝是负极；镁与氢氧化钠溶液不反应，镁是正极；

Ⅱ、由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应；

Ⅲ.根据氢离子移动方向，右侧电极是正极，左侧电极是负极。

解析：Ⅰ.（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，两者都能与稀硫酸反应，而Mg更活泼为负极，AL是正极，负极：Mg-2e- =Mg2+ 镁片溶解； 正极：2H+ +2e- =H2 ↑，Al片上有气泡冒出 ，电流计指针偏转。

（2） 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，只有AL能与NaOH反应，所以Al是负极，Mg是正极；总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

II．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应，正极是Al、负极是铜，总反应是Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O; 负极：Cu - 2e- =Cu2+；正极：；

Ⅲ.由图可知氢离子向右侧移动，所以左侧为负极、右侧为正极。b口通入CH4，C口通入O2或空气，正极反应式：O2+4e-+4H+＝2H2O；根据总反应：CH4+2O2 =CO2 +2H2O，1mol甲烷参加反应，转移电子8mol，当 3.2 g 甲烷即0.2mol参加反应，电子转移1.6mol，即1.6NA个电子转移。