Question

13．電能與化學能之間的轉化具有重要的使用價值．
（1）如圖所示，組成一個原電池．
①當電解質溶液為稀硫酸時，Al電極是正（填“正”或“負”）極，其電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②當電解質溶液為氫氧化鈉時，Al電極是負（填“正”或“負”）極，其電極反應式為2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O．
（2）有人設想以如圖裝置用電化學原理將CO、SO₂轉化為重要化工原料．若A為CO，B為H₂，C為CH₃OH，則通入CO的一極為正極；若A為SO₂，B為O₂，C為H₂SO₄，則負極的電極反應式為SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）①當電解質溶液為稀硫酸時，Mg易失電子作負極、Al正極，負極鎂被氧化，正極上氫離子得電子發生還原反應；
②當電解質溶液為氫氧化鈉溶液時，該裝置能自發進行氧化還原反應，能構成原電池，Al作負極、Mg作正極；
（2）由反應方程式可知：CO+2H₂=CH₃OH，碳的化合價降低發生還原反應，正極上是氧氣發生得電子得還原反應；負極上二氧化硫失電子發生氧化反應，根據正極上電極反應式計算．

解答 解：（1）當電解質溶液為稀硫酸時，由于鎂、鋁都能與硫酸反應，且鎂比鋁活潑，則
①鋁為原電池的正極，發生還原反應，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②Al為負極，發生氧化反應，電極方程式為2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，故答案為；負；2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；
（2）由反應方程式可知：CO+2H₂=CH₃OH，碳的化合價降低發生還原反應，正極上是氧氣發生得電子得還原反應；負極上二氧化硫失電子發生氧化反應，若A為SO₂，B為O₂，C為H₂SO₄時，負極上二氧化硫失電子和水反應生成硫酸，電極反應式為：SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-，故答案為：正；SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-．

點評 本題考查原電池原理，為高頻考點，把握原電池的工作原理為解答的關鍵，側重電極、電極反應的考查，注意不能直接利用金屬活潑性判斷負極，應從氧化還原反應的角度考慮，題目難度不大．