Question

16．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(qǐng)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)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該裝置形成原電池的負(fù)極為Al（或a）．
（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，下同），電子從b極流出，電池工作時(shí)正極區(qū)域附近的pH會(huì)（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(lái)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；b；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；升高；8N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生原電池的工作原理，涉及到相關(guān)計(jì)算，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．