Question

13．电能与化学能之间的转化具有重要的使用价值．
（1）如图所示，组成一个原电池．
①当电解质溶液为稀硫酸时，Al电极是正（填“正”或“负”）极，其电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
②当电解质溶液为氢氧化钠时，Al电极是负（填“正”或“负”）极，其电极反应式为2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O．
（2）有人设想以如图装置用电化学原理将CO、SO₂转化为重要化工原料．若A为CO，B为H₂，C为CH₃OH，则通入CO的一极为正极；若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄，则负极的电极反应式为SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）①当电解质溶液为稀硫酸时，Mg易失电子作负极、Al正极，负极镁被氧化，正极上氢离子得电子发生还原反应；
②当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；
（2）由反应方程式可知：CO+2H₂=CH₃OH，碳的化合价降低发生还原反应，正极上是氧气发生得电子得还原反应；负极上二氧化硫失电子发生氧化反应，根据正极上电极反应式计算．

解答 解：（1）当电解质溶液为稀硫酸时，由于镁、铝都能与硫酸反应，且镁比铝活泼，则
①铝为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②Al为负极，发生氧化反应，电极方程式为2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，故答案为；负；2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；
（2）由反应方程式可知：CO+2H₂=CH₃OH，碳的化合价降低发生还原反应，正极上是氧气发生得电子得还原反应；负极上二氧化硫失电子发生氧化反应，若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄时，负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-，故答案为：正；SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-．

点评 本题考查原电池原理，为高频考点，把握原电池的工作原理为解答的关键，侧重电极、电极反应的考查，注意不能直接利用金属活泼性判断负极，应从氧化还原反应的角度考虑，题目难度不大．