Question

(14分)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

Ⅰ、（1)若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是  ___________________                   
負(fù)極反應(yīng)式為：______________________________。
（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為_(kāi)_______(填Mg或Al)，總反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應(yīng)式為
                             
Ⅲ、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技 術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)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(shí)，b口通入的物質(zhì)為_(kāi)______，
c口通入的物質(zhì)為_(kāi)_____。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：_______          
③工作一段時(shí)間后，當(dāng)12．8 g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，______________N_A個(gè)電子轉(zhuǎn)移。

Answer 1

（14分）I（1）Mg逐漸溶解   Al片上有氣泡冒出    指針偏轉(zhuǎn)（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(yīng)，所以Mg作負(fù)極，Al作正極，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是Mg逐漸溶解、Al片上有氣泡冒出、指針偏轉(zhuǎn)；負(fù)極的反應(yīng)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(yīng)，所以Al作負(fù)極，總反應(yīng)即是Al與NaOH的反應(yīng)，化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
II、Al與濃硝酸發(fā)生鈍化，所以Cu與濃硝酸反應(yīng)，則Cu作負(fù)極，正極是NO₃^-發(fā)生還原反應(yīng)生成二氧化氮，電極反應(yīng)式為NO₃^-+e^-+H⁺=NO₂↑+H₂O;
III、①根據(jù)圖中氫離子的移動(dòng)方向判斷右側(cè)是正極，左側(cè)是負(fù)極，負(fù)極通入甲醇，所以b口通入的物質(zhì)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(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖中所給信息，甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)后生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；
③12．8 g甲醇完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是12．8g/32g/mol×6=2．4mol。
考點(diǎn)：考查原電池反應(yīng)原理，正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算