Question

17．如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题．
（1）若a为镁、b为CuCl₂，则正极材料为Al
（2）若a为镁、b为NaOH，负极上的电极反应式为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）若a为铜、b为浓硝酸，正极上的电极反应式为2H⁺+NO₃^-+e^-═H₂O+NO₂↑．
（4）碱性条件下氢氧燃料电池的电极反应：负极反应式2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，正极反应式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）若a为镁、b为CuCl₂，则镁比铝活泼，负极为镁发生氧化反应，正极材料为铝发生还原反应；
（2）若a为镁、b为NaOH，则铝在碱中比镁活泼，负极为铝发生氧化反应，正极材料为镁发生还原反应；
（3）若a为铜、b为浓硝酸，铝与浓硝酸发生钝化，则铜为负极发生氧化反应，铝为正极发生还原反应，电流的方向为正极到负极；
（4）碱性条件下氢氧燃料电池负极氢气失电子与氢氧根结合生成水，正极氧气得电子生成氢氧根．

解答 解：（1）若a为镁、b为CuCl₂，则镁比铝活泼，负极为镁发生氧化反应，反应式为：Mg-2e^-═Mg²⁺，正极材料为铝发生还原反应，故答案为：Al；
（2）若a为镁、b为NaOH，则铝在碱中比镁活泼，负极为铝发生氧化反应，反应式为：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，正极材料为镁发生还原反应，故答案为：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）若a为铜、b为浓硝酸，铝与浓硝酸发生钝化，则铜为负极发生氧化反应，铝为正极发生还原反应反应式为：2H⁺+NO₃^-++e^-═H₂O+NO₂↑，电流的方向为正极铝到负极铜，故答案为：2H⁺+NO₃^-+e^-═H₂O+NO₂↑；
（4）碱性条件下氢氧燃料电池负极氢气失电子与氢氧根结合生成水，反应式为：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，正极氧气得电子生成氢氧根，反应式为；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

点评 本题考查原电池的组成和工作原理，题目难度不大，注意把握以镁、铝为电极材料，电解质溶液的酸碱性不同，电极反应不同，为易错点．