Question

【題目】如圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請回答下列問題:

(1)當(dāng)電極a為Al,電極b為Cu,電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,正極的電極反應(yīng)式為:__________

(2)當(dāng)電極a為Al,電極b為Mg,電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時,該裝置__________(填“能”或“不能”)形成原電池,若不能,請說明理由;若能,請指出正、負(fù)極材料:__________。當(dāng)反應(yīng)中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mL氣體時,消耗的電極質(zhì)量為__________g。

(3)燃料電池工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能�，F(xiàn)設(shè)計一燃料電池,以電極a為正極,電極b為負(fù)極,甲烷為燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液;則甲烷應(yīng)通入________極(填a或b,下同),

Answer 1

【答案】2H++2e-=H2↑ 能 Al為負(fù)極,Mg為正極 0.18 b

【解析】

（1）Al、Cu、稀硫酸構(gòu)成的原電池，金屬鋁做負(fù)極，金屬銅為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，正極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，故答案為：2H++2e-=H2↑；

（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時，由于能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是金屬鋁，所以此時鋁是負(fù)極失去電子，鎂是正極，溶液中的氫離子放電產(chǎn)生氫氣，所以在兩電極上所發(fā)生的現(xiàn)象為負(fù)極鋁片溶解，正極鎂片上有氣泡產(chǎn)生發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-，標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mL氣體為0.01mol氫氣則轉(zhuǎn)移0.02mol電子，故消耗Al的質(zhì)量為，故答案為：能；Al為負(fù)極,Mg為正極；0.18；

（3）氫氧燃料電池中，燃料甲烷需通在負(fù)極，正極是氧氣得電子，電子從負(fù)極流向正極，負(fù)極上甲烷失電子生成二氧化碳，則負(fù)極電極方程式為：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+；
故答案為：b。