Question

14．（1）如图所示，若C为浓硝酸，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为Cu，则B电极的电极反应式为4H⁺+2NO₃^-+2e^-=2NO₂↑+2H₂O，A电极的电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺；反应进行一段时间后溶液C的pH将升高（填“升高”“降低”或“基本不变”）．
（2）我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光．则电源的负极材料是铝，负极反应为4Al-12e^-=4Al³⁺；正极反应为3O₂+6H₂O+12e^-=12OH^-．
（3）熔盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO₂的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式．负极反应式为2CO+2CO₃²-4e^-=4CO₂，正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，电池总反应式为2CO+O₂═2CO₂．

Answer 1

分析 （1）铁遇浓硝酸钝化，原电池反应是铜与浓硝酸的反应，铜失电子作负极，铁作正极，正极上硝酸根得电子产生二氧化氮；
（2）以铝、海水电池作为能源的新型海水标志灯，这种新型电池以Al为负极，发生氧化反应，空气中的氧气为正极，发生还原反应；
（3）正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加即可得电池反应式．

解答 解：（1）铁和浓硝酸发生钝化现象，阻止了铁与硝酸的反应，原电池反应是铜与浓硝酸的反应，总反应为Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，铜失电子发生氧化反应作负极，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，铁作正极，正极上硝酸根得电子生成二氧化氮气体和水，电极反应式为4H⁺+2NO₃^-+2e^-=2NO₂↑+2H₂O，溶液中氢离子被消耗，导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高，
故答案为：4H⁺+2NO₃^-+2e^-=2NO₂↑+2H₂O；Cu-2e^-=Cu²⁺；升高；
（2）以铝、海水电池作为能源的新型海水标志灯，Al为负极，发生氧化反应：4Al-12e^-=4Al³⁺，空气中的氧气为正极，该电极上发生还原反应：3O₂+6H₂O+12e^-═12OH^-，
故答案为：铝；4Al-12e^-=4Al³⁺；3O₂+6H₂O+12e^-=12OH^-；
（3）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，又负极电极反应式为2CO+2CO₃^2--4e^-═4CO₂，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O₂═2CO₂，
故答案为：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-；2CO+O₂═2CO₂．

点评 本题考查对原电池反应原理的应用，侧重考查电极反应式的书写，注意在书写正负极电极反应时，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，作正极，燃料电池电极反应式的书写也是学习难点，要结合电解质书写，题目难度中等．