Question

7．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Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉時，正極的電極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-
（2）當(dāng)電極a為Fe、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為濃硝酸時，該裝置能（填“能”或“不能”）形成原電池，若不能，請說明理由；若能，請指出正極是Fe    該電極反應(yīng)式是NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂+H₂O．
（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如O₂）反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能．現(xiàn)設(shè)計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負(fù)極，CH₄為燃料，采用堿性溶液為電解液；則CH₄應(yīng)通入b 極（填a或b，下同），電子從b極流出．電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）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，該裝置能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)，能構(gòu)成原電池，Al作負(fù)極、Mg作正極；
（2）當(dāng)電極a為Fe、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為濃硝酸時，Cu易失電子作負(fù)極、Fe為正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極．

解答 解：（1）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，該裝置能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)，能構(gòu)成原電池，Al作負(fù)極、Mg作正極，正極的電極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（2）當(dāng)電極a為Fe、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為濃硝酸時，鐵與濃硝酸鈍化，所以Cu易失電子作負(fù)極、Fe為正極，正極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成二氧化氮氣體，電極反應(yīng)式為NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂+H₂O，
故答案為：能；Fe；NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂+H₂O；
（3）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入甲烷的電極為b，反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極b沿導(dǎo)線流向正極a，所以電子從b電極流出，故答案為：b；b；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

點評 本題考查了原電池原理，根據(jù)失電子難易程度確定正負(fù)極，知道正負(fù)極的判斷方法，注意：不能根據(jù)金屬活潑性強弱判斷正負(fù)極，為易錯點．