Question

（10分）如圖是某化學(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)回答下列問題：
（1）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為____________；負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(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)說明在兩電極上所發(fā)生的現(xiàn)象：________。
（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，氫氣為燃料，氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液。則氫氣應(yīng)通入________(填“a”或“b”)極，正極上的電極反應(yīng)式為___________。

Answer 1

(1) 2H⁺+2e^-＝H₂↑　（２分）　　　　　　Mg-2e-＝Mg²⁺（２分）
(2)能（１分）；　　負(fù)極鋁片溶解，正極鎂片上有氣泡產(chǎn)生（２分）
(3)　b （1分）  O₂ + 2H₂O + 4eˉ="=" 4OHˉ（2分）

試題分析：（1）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，由于鎂的金屬性強(qiáng)于鋁，因此鎂是負(fù)極失去電子，鋁是正極，溶液中的氫離子放電，則正極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-＝H₂↑；極的電極反應(yīng)式為Mg-2e-＝Mg²⁺。
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，由于能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是金屬鋁，所以此時(shí)鋁是負(fù)極失去電子，鎂是正極，溶液中的氫離子放電產(chǎn)生氫氣，所以在兩電極上所發(fā)生的現(xiàn)象為負(fù)極鋁片溶解，正極鎂片上有氣泡產(chǎn)生。
（3）原電池中負(fù)極失去電子，正極得到電子，則氫氣應(yīng)通入b極，正極上氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為O₂ + 2H₂O + 4eˉ="=" 4OHˉ。