Question

如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题：
（1）当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：

 

．
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置

 

（填“能”或“不能”）形成原电池，若不能，请说明理由，若能，请指出正、负极

 

．
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O₂）反应所放出的化学能直接转化为电能．现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，甲烷为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液；则甲烷应通入

 

极（填a或b，下同），电子从

 

极流出．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，Al易失电子作负极、Cu正极，正极上氢离子得电子发生还原反应；
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置能自发进行氧化还原反应，能构成原电池，Al作负极、Mg作正极；
（3）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极．

解答： 解：（1）当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，Al易失电子作负极、Cu正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置能自发进行氧化还原反应，能构成原电池，Al作负极、Mg作正极，电池反应式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：能；正极Mg、负极Mg；
（3）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，所以通入甲烷的电极为b，正极上氧化剂得电子发生还原反应，电子从负极b沿导线流向正极a，所以电子从b电极流出，故答案为：b；b．

点评：本题考查了原电池原理，根据失电子难易程度确定正负极，知道正负极的判断方法，注意：不能根据金属活泼性强弱判断正负极，为易错点．