Question

【题目】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通入的物质为_______， c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，有_______NA个电子转移。

Answer 1

【答案】 Mg逐渐溶解；Al片上有气泡冒出；指针偏转 Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2+H2O CH3OH O2或空气 CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+ 2.4

【解析】Ⅰ、（1)镁的金属性强于铝，若烧杯中溶液为稀硫酸，构成原电池，镁是负极，铝是正极，因此观察到的现象是Mg逐渐溶解；Al片上有气泡冒出；指针偏转。负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝能与氢氧化钠溶液反应，则负极为Al，总反应化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。

Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，由于常温下铝在浓硝酸中钝化，所以铜是负极，铝是正极，其正极的电极反应式为NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O。

Ⅲ、（1）原电池中阳离子向正极移动，根据氢离子的移动方向可知右侧电极是正极，左侧电极是负极，因此该电池工作时，b通入的物质为CH3OH，c通入的物质为O2或空气。（2）由于存在质子交换膜，则该电池负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+。（3）工作一段时间后，当12.8 g甲醇完全反应生成CO2时，根据电极反应式可知有=2.4NA个电子转移。