Question

【題目】（1）分析如圖所示的三個裝置，回答下列問題：

①裝置a中鋁電極上的電極反應式為________________________。

②裝置b中產生氣泡的電極為________電極(填“鐵”或“銅”)，裝置c中銅電極上的電極反應式為_____________________________________。

燃料電池是一種高效低污染的新型電池。燃料電池所用燃料可以是氫氣，也可以是其他燃料，如甲烷、肼等。

（2）如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：

①電池的負極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應式為：__________________。

②電池工作一段時間后電解質溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（3）肼分子(H2N—NH2)可以在氧氣中燃燒生成氮氣和水，利用肼、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池，請寫出該電池反應的負極電極反應式______________________________。

Answer 1

【答案】（1）①Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O ②鐵 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－（第2空1分，其余2分）

（2）①a CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O ②減小（第1空1分，其余2分）

（3）N2H4－4e－＋4OH－＝4H2O＋N2↑（2分）

【解析】

試題分析：（1）①裝置中金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應，則a中鋁電極是負極，正極是鎂，則負極上的電極反應式為Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O。

②裝置中常溫下鐵在濃硝酸中鈍化，則銅電極是負極，鐵是正極，溶液中的硝酸根在正極得到電子，則b中產生氣泡的電極為鐵；裝置c中鐵是負極，銅是正極，發生鐵的吸氧腐蝕，則銅電極上的電極反應式為O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；

（2）①甲烷失去電子，則甲烷在負極通入，因此電池的負極a電極，該極的電極反應式為CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O。

②由于反應后產生碳酸鈉，即電池工作過程中消耗氫氧根，因此電池工作一段時間后電解質溶液的pH減小。

（3）肼在負極發生失去電子的氧化反應，則該電池反應的負極電極反應式為N2H4－4e－＋4OH－＝4H2O＋N2↑。