Question

13．電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化具有重要的使用價值．
（1）如圖所示，組成一個原電池．
①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，Al電極是正（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②當(dāng)電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉時，Al電極是負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O．
（2）有人設(shè)想以如圖裝置用電化學(xué)原理將CO、SO₂轉(zhuǎn)化為重要化工原料．若A為CO，B為H₂，C為CH₃OH，則通入CO的一極為正極；若A為SO₂，B為O₂，C為H₂SO₄，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，Mg易失電子作負(fù)極、Al正極，負(fù)極鎂被氧化，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②當(dāng)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）由反應(yīng)方程式可知：CO+2H₂=CH₃OH，碳的化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，正極上是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng)；負(fù)極上二氧化硫失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)正極上電極反應(yīng)式計算．

解答 解：（1）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，由于鎂、鋁都能與硫酸反應(yīng)，且鎂比鋁活潑，則
①鋁為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②Al為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，故答案為；負(fù)；2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；
（2）由反應(yīng)方程式可知：CO+2H₂=CH₃OH，碳的化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，正極上是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng)；負(fù)極上二氧化硫失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，若A為SO₂，B為O₂，C為H₂SO₄時，負(fù)極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸，電極反應(yīng)式為：SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-，故答案為：正；SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-．

點評 本題考查原電池原理，為高頻考點，把握原電池的工作原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重電極、電極反應(yīng)的考查，注意不能直接利用金屬活潑性判斷負(fù)極，應(yīng)從氧化還原反應(yīng)的角度考慮，題目難度不大．