Question

（8分）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，甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

（1）請(qǐng)寫出c口通入的物質(zhì)發(fā)生的相應(yīng)電極反應(yīng)式                            。
（2）工作一段時(shí)間后，當(dāng)0.2 mol甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，有      N_A個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
（3）以上述電池做電源，用下圖所示裝置，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)Al電極附近逐漸變渾濁并有氣泡逸出，原因是（用相關(guān)的電極反應(yīng)式表示）：

①                            ②Al³⁺+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑

Answer 1

（1）O₂+4e-+4H⁺=2H₂O （3分） （2） 1.2（3分）
（3）①Al-3e-=Al³⁺（2分）

（1）原電池中陽離子向正極移動(dòng)，所以根據(jù)氫離子的移動(dòng)方向可知，c是正極，通入的是氧氣，所以電極反應(yīng)式為O₂+4e-+4H⁺=2H₂O 。
（2）甲醇碳原子的化合價(jià)是－2價(jià)，所以1mol甲醇失去（4＋2）mol，因此當(dāng)0.2 mol甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時(shí)，有1.2N_A個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
（3）因?yàn)殇X和電源的正極相連，作陽極，失去電子，生成鋁離子，反應(yīng)式為Al-3e-=Al³⁺。鋁離子和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和CO₂氣體。