Question

【題目】下圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)電極a為Al、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：________。

（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(shuō)明理由，_________；若能，請(qǐng)寫(xiě)出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)方程式_________。

（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)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↑ 能 Cu —2e-=Cu2+ b 負(fù) CH4+ 2H2O—8e-= CO2+ 8H+

【解析】(1)Al、Cu、稀硫酸構(gòu)成的原電池，金屬鋁做負(fù)極，金屬銅為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，故答案為：2H++2e-=H2↑；

(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)，鐵與濃硝酸發(fā)生鈍化，銅與濃硝酸可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池，失電子的是金屬銅，為負(fù)極，電極反應(yīng)方程式為Cu —2e-=Cu2+， 故答案為：能；Cu —2e-=Cu2+；

(3)燃料電池中，燃料甲烷需通在負(fù)極，即b極，正極是氧氣得電子，電子從負(fù)極流向正極，負(fù)極反應(yīng)方程式為CH4+ 2H2O—8e-= CO2+ 8H+，故答案為：b；b； CH4+ 2H2O—8e-= CO2+ 8H+。