Question

【题目】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、负极材料:__________。当反应中收集到标准状况下224mL气体时,消耗的电极质量为__________g。

(3)燃料电池工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应产生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),

Answer 1

【答案】2H++2e-=H2↑ 能 Al为负极,Mg为正极 0.18 b

【解析】

（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属铝做负极，金属铜为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，正极的电极反应为：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，由于能和氢氧化钠溶液反应的是金属铝，所以此时铝是负极失去电子，镁是正极，溶液中的氢离子放电产生氢气，所以在两电极上所发生的现象为负极铝片溶解，正极镁片上有气泡产生发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，标准状况下224mL气体为0.01mol氢气则转移0.02mol电子，故消耗Al的质量为，故答案为：能；Al为负极,Mg为正极；0.18；

（3）氢氧燃料电池中，燃料甲烷需通在负极，正极是氧气得电子，电子从负极流向正极，负极上甲烷失电子生成二氧化碳，则负极电极方程式为：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+；
故答案为：b。