Question

3．据图回答下列问题：
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针偏转（填“偏转”或“不偏转”），两极反应式为：正极2H⁺+2e^-═H₂↑负极Mg-2e^-═Mg²⁺
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为Al（填Mg或Al），总反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图所示A、B两个电极均由多孔的碳块组成．该电池的负极反应式为：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．如果将上述装置中的KOH溶液换成H₂SO₄溶液，也可以组成一个原电池装置，则该电池的正极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 根据自发的氧化还原反应能设计成原电池，失电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的是正极，发生还原反应；
在燃料电池中，通入正极的一极氧气，通入负极的一极氧气是燃料，负极的电极反应=总反应-正极的电极反应和，关注电解液是否参与反应；

解答 解：（1）镁、铝和稀硫酸构成了原电池，自发进行的反应是镁和硫酸反应，金属镁做负极，
电极反应：Mg-2e^-=Mg²⁺，金属铝为正极，溶液中的2H⁺得到电子发生还原反应，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，
所以可看到镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转，
故答案为：镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出；偏转；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg-2e^-=Mg²⁺；
（2）镁、铝和氢氧化钠溶液构成了原电池，自发的氧化还原反应是金属铝和氢氧化钠之间的反应，总反应方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，铝失电子，为负极，金属镁作正极，
故答案为：Al；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）氢气、氧气和氢氧化钾溶液构成了原电池，自发的氧化还原反应是氢气和氧气之间的反应，总反应方程式为：2H₂+O₂=2H₂O，负极上通的是氢气，电解液为碱，故电极反应：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；若电解液为酸，正极反应为，O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案为：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评 本题考查原电池工作原理知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．需要注意的握以镁、铝为电极材料，电解质溶液的酸碱性不同，电极反应不同．