Question

(14分)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)，總反應化學方程式為____________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應式為
                             
Ⅲ、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，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質為_______，
c口通入的物質為______。
②該電池負極的電極反應式為：_______          
③工作一段時間后，當12．8 g甲醇完全反應生成CO₂時，______________N_A個電子轉移。

Answer 1

（14分）I（1）Mg逐漸溶解   Al片上有氣泡冒出    指針偏轉（2分）
Mg-2e^-=Mg²⁺（1分）
（2）Al （1分）        2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（2分）
II．NO₃^-+e^-+H⁺=NO₂↑+H₂O（2分）
III．   ①CH₃OH（1分）    O₂或空氣（1分）
②CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺（2分）      ③2．4（2分）

解析試題分析：I、（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則Mg與稀硫酸反應，所以Mg作負極，Al作正極，實驗現象是Mg逐漸溶解、Al片上有氣泡冒出、指針偏轉；負極的反應式為Mg-2e^-=Mg²⁺；
（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則Al與氫氧化鈉反應，所以Al作負極，總反應即是Al與NaOH的反應，化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
II、Al與濃硝酸發生鈍化，所以Cu與濃硝酸反應，則Cu作負極，正極是NO₃^-發生還原反應生成二氧化氮，電極反應式為NO₃^-+e^-+H⁺=NO₂↑+H₂O;
III、①根據圖中氫離子的移動方向判斷右側是正極，左側是負極，負極通入甲醇，所以b口通入的物質是CH₃OH，正極通入的是空氣或氧氣，所以c口通入的是空氣或氧氣；
②負極發生氧化反應，根據圖中所給信息，甲醇發生氧化反應后生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；
③12．8 g甲醇完全轉化為二氧化碳時，轉移電子的物質的量是12．8g/32g/mol×6=2．4mol。
考點：考查原電池反應原理，正負極的判斷、電極反應式的書寫，氧化還原反應的計算