Question

(14分)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)，总反应化学方程式为____________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式为
                             
Ⅲ、中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技 术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为_______，
c口通入的物质为______。
②该电池负极的电极反应式为：_______          
③工作一段时间后，当12．8 g甲醇完全反应生成CO₂时，______________N_A个电子转移。

Answer 1

（14分）I（1）Mg逐渐溶解   Al片上有气泡冒出    指针偏转（2分）
Mg-2e^-=Mg²⁺（1分）
（2）Al （1分）        2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（2分）
II．NO₃^-+e^-+H⁺=NO₂↑+H₂O（2分）
III．   ①CH₃OH（1分）    O₂或空气（1分）
②CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺（2分）      ③2．4（2分）

解析试题分析：I、（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则Mg与稀硫酸反应，所以Mg作负极，Al作正极，实验现象是Mg逐渐溶解、Al片上有气泡冒出、指针偏转；负极的反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺；
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则Al与氢氧化钠反应，所以Al作负极，总反应即是Al与NaOH的反应，化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
II、Al与浓硝酸发生钝化，所以Cu与浓硝酸反应，则Cu作负极，正极是NO₃^-发生还原反应生成二氧化氮，电极反应式为NO₃^-+e^-+H⁺=NO₂↑+H₂O;
III、①根据图中氢离子的移动方向判断右侧是正极，左侧是负极，负极通入甲醇，所以b口通入的物质是CH₃OH，正极通入的是空气或氧气，所以c口通入的是空气或氧气；
②负极发生氧化反应，根据图中所给信息，甲醇发生氧化反应后生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；
③12．8 g甲醇完全转化为二氧化碳时，转移电子的物质的量是12．8g/32g/mol×6=2．4mol。
考点：考查原电池反应原理，正负极的判断、电极反应式的书写，氧化还原反应的计算