Question

【題目】據圖回答下列問題：

Ⅰ.（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現象是______。 負極反應式為：__________。

（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為_____（填Mg 或 Al）， 總反應化學方程式_______。

Ⅱ、由 Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應式___________________________。

Ⅲ.中國科學院長春應用化學研究所在燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲烷燃料電池的工作原理如下圖所示。

（1）該電池工作時，b 通入的物質為_____， c 通入的物質為___________________。

（2）該電池正極的電極反應式為：___________________。

（3）工作一段時間后，當 3.2 g 甲烷完全反應生成 CO2 時，有_______個電子轉移。

Answer 1

【答案】 Mg 逐漸溶解；Al 片上有氣泡冒出；指針偏轉 Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O CH3OH O2 或空氣 O2+4e-+4H+＝2H2O 1.6NA

【解析】試題分析：Ⅰ（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，鎂、鋁都能與稀硫酸反應，而Mg更活潑為負極，AL是正極，鎂是負極。

（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，鋁與氫氧化鈉反應放出氫氣，鋁是負極；鎂與氫氧化鈉溶液不反應，鎂是正極；

Ⅱ、由 Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁在濃硝酸中鈍化，銅與濃硝酸反應；

Ⅲ.根據氫離子移動方向，右側電極是正極，左側電極是負極。

解析：Ⅰ.（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，兩者都能與稀硫酸反應，而Mg更活潑為負極，AL是正極，負極：Mg-2e- =Mg2+ 鎂片溶解； 正極：2H+ +2e- =H2 ↑，Al片上有氣泡冒出 ，電流計指針偏轉。

（2） 若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，只有AL能與NaOH反應，所以Al是負極，Mg是正極；總反應：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

II．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁在濃硝酸中鈍化，銅與濃硝酸反應，正極是Al、負極是銅，總反應是Cu+4HNO3 (濃)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O; 負極：Cu - 2e- =Cu2+；正極：；

Ⅲ.由圖可知氫離子向右側移動，所以左側為負極、右側為正極。b口通入CH4，C口通入O2或空氣，正極反應式：O2+4e-+4H+＝2H2O；根據總反應：CH4+2O2 =CO2 +2H2O，1mol甲烷參加反應，轉移電子8mol，當 3.2 g 甲烷即0.2mol參加反應，電子轉移1.6mol，即1.6NA個電子轉移。