Question

（8分）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

（1）请写出c口通入的物质发生的相应电极反应式                            。
（2）工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO₂时，有      N_A个电子转移。
（3）以上述电池做电源，用下图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现Al电极附近逐渐变浑浊并有气泡逸出，原因是（用相关的电极反应式表示）：

①                            ②Al³⁺+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑

Answer 1

（1）O₂+4e-+4H⁺=2H₂O （3分） （2） 1.2（3分）
（3）①Al-3e-=Al³⁺（2分）

（1）原电池中阳离子向正极移动，所以根据氢离子的移动方向可知，c是正极，通入的是氧气，所以电极反应式为O₂+4e-+4H⁺=2H₂O 。
（2）甲醇碳原子的化合价是－2价，所以1mol甲醇失去（4＋2）mol，因此当0.2 mol甲醇完全反应生成CO₂时，有1.2N_A个电子转移。
（3）因为铝和电源的正极相连，作阳极，失去电子，生成铝离子，反应式为Al-3e-=Al³⁺。铝离子和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和CO₂气体。