Question

【題目】Ⅰ.如圖所示，組成一種原電池。試回答下列問題(燈泡功率合適):

（1）電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，燈泡______ (填“亮”或“不亮”，填“亮”做 a 題，填“不亮”做 b題)。

a.若燈泡亮， Al 電極上發(fā)生的反應(yīng)為______。

b.若燈泡不亮， 其理由為______。

（2）電解質(zhì)溶液為 NaOH 溶液時(shí)，燈泡______ (填“亮”或“不亮”，填“亮”做 a 題，填“不亮”做 b 題)。

a.若燈泡亮， Al 電極上發(fā)生的反應(yīng)為______。

b.若燈泡不亮， 其理由為______。

Ⅱ. CH4 既是一種重要的能源，也是一種重要的化工原料。

（1）甲烷的電子式為______。

（2）以 CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無污染的燃料電池，其工作原理下圖所示，則通入 a 氣體的電極名稱為______， 通入 b 氣體的電極反應(yīng)式______。(質(zhì)子交換膜只允許 H+通過)

Answer 1

【答案】 亮 2H+ - 2e-=H2↑ 亮 Al – 3e- +4OH- =AlO2- + 2H2O 負(fù)極 O2+4e- + 4H+=2H2O

【解析】(1)Mg、Al和稀硫酸構(gòu)成原電池,有電流通過,所以燈泡會(huì)亮,Mg易失電子作負(fù)極、Al作正極,正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H+ - 2e-=H2↑,因此，本題正確答案是:亮; 2H+ - 2e-=H2↑;
(2)該裝置中,鋁能和氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),該裝置符合原電池構(gòu)成條件,所以Mg、Al和NaOH溶液構(gòu)成原電池,則燈泡亮;Mg作正極,正極上水得電子生成氫氣,正極的電極反應(yīng)為:,Al易失電子作負(fù)極,負(fù)極上電極反應(yīng)式為Al – 3e- +4OH- =AlO2- + 2H2O,因此，本題正確答案是:亮; Al – 3e- +4OH- =AlO2- + 2H2O

（1）甲烷的分子式CH4,有4條共價(jià)鍵，電子式為

（2）以CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無污染的燃料電池，通入甲烷的電極為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，通入氧氣的電極為正極，正極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，通入a氣體的失去電子，為負(fù)極，通入b氣體的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O。答案：負(fù)極 O2+4e- + 4H+=2H2O。