Question

11．如圖是某同學設(shè)計的一個簡易的原電池裝置，回答下列問題．
（1）若a為鎂、b為FeCl₃，則負極材料為Mg，正極的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．
（2）若a為銅、b為濃硝酸，則電流的方向為鋁→銅（填電極材料），正極的電極反應(yīng)式為2H⁺+NO₃^-+e^-=H₂O+NO₂↑．
（3）在一定條件下甲烷和氧氣能形成燃料電池．電解液為酸性．則負極電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；該電池工作過程中，H⁺的移向正極（填“正極”或“負極”）．

Answer 1

分析 （1）若a為鎂、b為FeCl₃，則鎂比鋁活潑，負極為鎂發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）若a為銅、b為濃硝酸，鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化，則銅為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁為正極發(fā)生還原反應(yīng)，電流的方向為正極到負極；
（3）酸性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺，原電池工作時，電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動．

解答 解：（1）若a為鎂、b為FeCl₃，則鎂比鋁活潑，負極為鎂發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，
故答案為：Mg；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（2）若a為銅、b為濃硝酸，鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化，則銅為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁為正極發(fā)生還原反應(yīng)反應(yīng)式為：2H⁺+NO₃^-+e^-═H₂O+NO₂↑，電流的方向為正極鋁到負極銅，
故答案為：鋁，銅；2H⁺+NO₃^-+e^-═H₂O+NO₂↑；
（3）酸性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺，原電池工作時，電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，則氫離子向正極移動，
故答案為：CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；正極．

點評 本題考查原電池的組成和工作原理，注意把握以鎂、鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，電極反應(yīng)不同，燃料電池電極方程式書寫中注意電解質(zhì)溶液的酸堿性，為易錯點．