Question

3．據(jù)圖回答下列問題：
（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是鎂逐漸溶解，鋁上有氣泡冒出，電流表指針偏轉(zhuǎn)（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），兩極反應(yīng)式為：正極2H⁺+2e^-═H₂↑負(fù)極Mg-2e^-═Mg²⁺
（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為Al（填Mg或Al），總反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
（3）美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如圖所示A、B兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成．該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．如果將上述裝置中的KOH溶液換成H₂SO₄溶液，也可以組成一個(gè)原電池裝置，則該電池的正極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，失電子的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到電子的是正極，發(fā)生還原反應(yīng)；
在燃料電池中，通入正極的一極氧氣，通入負(fù)極的一極氧氣是燃料，負(fù)極的電極反應(yīng)=總反應(yīng)-正極的電極反應(yīng)和，關(guān)注電解液是否參與反應(yīng)；

解答 解：（1）鎂、鋁和稀硫酸構(gòu)成了原電池，自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是鎂和硫酸反應(yīng)，金屬鎂做負(fù)極，
電極反應(yīng)：Mg-2e^-=Mg²⁺，金屬鋁為正極，溶液中的2H⁺得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
所以可看到鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，
故答案為：鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出；偏轉(zhuǎn)；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg-2e^-=Mg²⁺；
（2）鎂、鋁和氫氧化鈉溶液構(gòu)成了原電池，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鋁和氫氧化鈉之間的反應(yīng)，總反應(yīng)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，鋁失電子，為負(fù)極，金屬鎂作正極，
故答案為：Al；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液構(gòu)成了原電池，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是氫氣和氧氣之間的反應(yīng)，總反應(yīng)方程式為：2H₂+O₂=2H₂O，負(fù)極上通的是氫氣，電解液為堿，故電極反應(yīng)：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；若電解液為酸，正極反應(yīng)為，O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池工作原理知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．需要注意的握以鎂、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．