Question

8．據圖回答下列問題：

（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則圖1裝置中觀察到的現象是鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發生偏轉；
（2）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構造如圖2所示：A、B兩個電極均由多孔的碳塊組成．該電池中A極發生氧化反應（填“氧化”或“還原”）；如果將上述裝置中通入的H₂改成甲烷（CH₄），也可以組成一個原電池裝置，則該電池的負極反應式為CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）若燒杯中溶液為稀硫酸，該裝置符合原電池構成條件，所以能構成原電池，則電流表指針發生偏轉，Mg易失電子作負極、Al作正極；
（2）氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液構成了原電池，自發的氧化還原反應是氫氣和氧氣之間的反應，總反應方程式為：2H₂+O₂=2H₂O，負極上通的是氫氣，發生氧化反應，裝置中通入的H₂改成甲烷（CH₄），燃料電池的總反應離子方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，正極上通的是氧氣，電極反應：2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，負的極一定是燃料失電子的過程，因正極和負極相加即為總反應，所以：CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

解答 解：（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，該裝置符合原電池構成條件，所以能構成原電池，則電流表指針發生偏轉，Mg易失電子作負極、Al作正極，負極反應式為Mg-2e^-=Mg²⁺、正極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，所以看到的現象是：鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發生偏轉，故答案為：鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發生偏轉；
（2）氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液構成了原電池，自發的氧化還原反應是氫氣和氧氣之間的反應，總反應方程式為：2H₂+O₂=2H₂O，負極上通的是氫氣，發生氧化反應，裝置中通入的H₂改成甲烷（CH₄），燃料電池的總反應離子方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，正極上通的是氧氣，電極反應：2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，負的極一定是燃料失電子的過程，因正極和負極相加即為總反應，所以：CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：氧化；CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

點評 本題考查原電池工作原理知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．需要注意的握以鎂、鋁為電極材料，稀硫酸作電解質溶液，鎂是負極，氫氧化鈉作電解質，鋁是負極．