Question

12．利用2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂反应，设计一个原电池．
（1）画出装置图（在图中标出电极材料、正负极、电解质溶液）．
（2）写出电极反应方程式：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+H₂O，正极：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 该反应中Al元素化合价由0价变为+3价、H元素化合价由+1价变为0价，发生氧化反应的金属Al作负极、不如Al活泼的金属或导电的非金属作正极，NaOH为电解质，据此设计原电池．

解答 解：（1）该反应中Al元素化合价由0价变为+3价、H元素化合价由+1价变为0价，发生氧化反应的金属Al作负极、不如Al活泼的金属或导电的非金属作正极，NaOH为电解质，其装置图，故答案为；
（2）由方程式可知，Al被氧化，为原电池的负极，负极反应为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+H₂O，正极H₂O被还原，电极方程式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，
故答案为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+H₂O；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．

点评 本题考查了原电池设计，题目难度不大，正确判断原电池正负极材料、电解质溶液是设计原电池的关键，一般来说，还原剂作负极，不如负极活泼的金属或非金属导体作正极，氧化剂的溶液作电解质溶液．