Question

【題目】回答下列問題：

(1)當(dāng)電極a為A1、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：_____________。原電池工作一段時(shí)間后，若消耗鋁2.7 g，則放出氣體________g。

(2)當(dāng)電極a為Fe、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為濃硝酸時(shí)，該裝置_______(填“能”或“不能”)形成原電池，若不能，請(qǐng)說明理由,若能，請(qǐng)寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)方程式____________________。

(3)設(shè)計(jì)一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負(fù)極，CH4為燃料，采用酸性溶液為電解液；則CH4應(yīng)通入__________極(填a或b，下同)，電子從________極流出。電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為_________________________。

Answer 1

【答案】2H++2e-=H2↑ 0.3 能 Cu－2e-=Cu2+ b b CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+

【解析】

(1)Al、Cu在稀硫酸中構(gòu)成原電池，活潑金屬鋁做負(fù)極，不活潑金屬銅為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；

(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，甲烷燃料在負(fù)極通入，正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極。

(1) Al、Cu在稀硫酸中構(gòu)成原電池，活潑金屬鋁做負(fù)極，不活潑金屬銅為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑；原電池工作一段時(shí)間后，若消耗鋁2.7 g，由方程式可得2Al—3H2，則氫氣的質(zhì)量為=0.3g，故答案為：2H++2e-=H2↑；0.3；

(2) 當(dāng)電極a為Fe、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為濃硝酸時(shí)，金屬Fe遇到濃硝酸會(huì)鈍化，Cu與濃硝酸反應(yīng)，則能設(shè)計(jì)成原電池，失電子的是金屬銅，為原電池負(fù)極，金屬鐵為正極，負(fù)極的反應(yīng)式為Cu－2e-=Cu2+，故答案為：能；Cu－2e-=Cu2+；

(3)甲烷燃料電池中，燃料甲烷需通在負(fù)極，即CH4應(yīng)通入b極，正極是氧氣得電子，電子從負(fù)極流向正極，即電子從b極流出，酸性條件下，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+，故答案為：b；b；CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+。