Question

14．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Zn、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)為氫氧化鈉溶液時(shí)，則該裝置的電極Al（或a）為負(fù)極．
（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(jì)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b極（填a或b），電池工作時(shí)正極區(qū)域附近的pH會(huì)升高（填“升高”、“降低”或“不變”），當(dāng)有16g甲烷參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為8N_A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原電池的工作原理來回答；
（2）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，失電子的極是負(fù)極；
（3）燃料電池中，燃料通在負(fù)極，正極是氧氣得電子，電子從負(fù)極流向正極，甲烷電極的反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目作計(jì)算．

解答 解：（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，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）Al、Mg、氫氧化鈉溶液能之間．金屬鋁和氫氧化鈉可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池，失電子的是金屬鋁，為負(fù)極，金屬鎂為正極，
故答案為：Al（或a）；
（3）氫氧燃料電池中，燃料氫氣需通在負(fù)極，正極是氧氣得電子，電子從負(fù)極流向正極，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故pH會(huì)升高；甲烷電極的反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，當(dāng)有16g甲烷參加反應(yīng)，即為1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為8N_A，故答案為：b；升高；8N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，注意把握原電池的工作原理以及電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵，難度不大．