Question

17．如圖是某同學設計的一個簡易的原電池裝置，回答下列問題．
（1）若a為鎂、b為CuCl₂，則正極材料為Al
（2）若a為鎂、b為NaOH，負極上的電極反應式為Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）若a為銅、b為濃硝酸，正極上的電極反應式為2H⁺+NO₃^-+e^-═H₂O+NO₂↑．
（4）堿性條件下氫氧燃料電池的電極反應：負極反應式2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，正極反應式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）若a為鎂、b為CuCl₂，則鎂比鋁活潑，負極為鎂發生氧化反應，正極材料為鋁發生還原反應；
（2）若a為鎂、b為NaOH，則鋁在堿中比鎂活潑，負極為鋁發生氧化反應，正極材料為鎂發生還原反應；
（3）若a為銅、b為濃硝酸，鋁與濃硝酸發生鈍化，則銅為負極發生氧化反應，鋁為正極發生還原反應，電流的方向為正極到負極；
（4）堿性條件下氫氧燃料電池負極氫氣失電子與氫氧根結合生成水，正極氧氣得電子生成氫氧根．

解答 解：（1）若a為鎂、b為CuCl₂，則鎂比鋁活潑，負極為鎂發生氧化反應，反應式為：Mg-2e^-═Mg²⁺，正極材料為鋁發生還原反應，故答案為：Al；
（2）若a為鎂、b為NaOH，則鋁在堿中比鎂活潑，負極為鋁發生氧化反應，反應式為：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，正極材料為鎂發生還原反應，故答案為：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）若a為銅、b為濃硝酸，鋁與濃硝酸發生鈍化，則銅為負極發生氧化反應，鋁為正極發生還原反應反應式為：2H⁺+NO₃^-++e^-═H₂O+NO₂↑，電流的方向為正極鋁到負極銅，故答案為：2H⁺+NO₃^-+e^-═H₂O+NO₂↑；
（4）堿性條件下氫氧燃料電池負極氫氣失電子與氫氧根結合生成水，反應式為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，正極氧氣得電子生成氫氧根，反應式為；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點評 本題考查原電池的組成和工作原理，題目難度不大，注意把握以鎂、鋁為電極材料，電解質溶液的酸堿性不同，電極反應不同，為易錯點．