Question

（8分）根據原電池的知識回答下列問題
（1）圖一燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到Al上的現象是                                 

（2）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構造如圖所示：A、B兩個電極均由多孔的碳塊組成。該電池的正極反應為：                             。

（3）如果將上述裝置中通入的H₂改成CH₄氣體，也可以組成一個原電 池裝置，電池的總反應方程式為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，則該電池的負極反應式為：          。
（4）鉛蓄電池放電時反應，若放電消耗2mol硫酸時電路中轉移電子_________mol

Answer 1

（1）產生大量氣泡   （2）O₂+2H₂O+4e^－=4OH^－
（3）CH₄+10OH^－—8e^－＝CO₃^2－+7H₂O   （4）2mol (1分)

（1）在原電池中較活潑的金屬作負極，不活潑的金屬（非金屬）作正極。因為鎂的活潑性強于Al的，所以若用稀硫酸作電解質溶液，則鎂是負極，鋁是正極，溶液中的氫離子在正極上得到電子，被還原生成氫氣。
（2）在燃料電池中，氧氣得到電子，所以氫氣等燃料在負極通入，氧氣（或空氣）在正極通入，因此正極反應式為O₂+2H₂O+4e^－=4OH^－。
（3）甲烷在反應中失去電子，被氧化生成CO₂和水，但電解質是氫氧化鉀溶液，所以生成的CO₂被吸收，生成碳酸鉀。所以負極的電極反應式為CH₄+10OH^－—8e^－＝CO₃^2－+7H₂O。
（4）根據總反應式可判斷，鉛是還原劑，化合價有0價升高到＋2價，失去2個電子，所以每消耗2mol硫酸，反應中轉移的電子是2mol。