Question

（8分）中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

（1）請寫出c口通入的物質發生的相應電極反應式                            。
（2）工作一段時間后，當0.2 mol甲醇完全反應生成CO₂時，有      N_A個電子轉移。
（3）以上述電池做電源，用下圖所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發現Al電極附近逐漸變渾濁并有氣泡逸出，原因是（用相關的電極反應式表示）：

①                            ②Al³⁺+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑

Answer 1

（1）O₂+4e-+4H⁺=2H₂O （3分） （2） 1.2（3分）
（3）①Al-3e-=Al³⁺（2分）

（1）原電池中陽離子向正極移動，所以根據氫離子的移動方向可知，c是正極，通入的是氧氣，所以電極反應式為O₂+4e-+4H⁺=2H₂O 。
（2）甲醇碳原子的化合價是－2價，所以1mol甲醇失去（4＋2）mol，因此當0.2 mol甲醇完全反應生成CO₂時，有1.2N_A個電子轉移。
（3）因為鋁和電源的正極相連，作陽極，失去電子，生成鋁離子，反應式為Al-3e-=Al³⁺。鋁離子和碳酸氫鈉反應生成氫氧化鋁沉淀和CO₂氣體。