Question

【题目】（1）分析如图所示的三个装置，回答下列问题：

①装置a中铝电极上的电极反应式为________________________。

②装置b中产生气泡的电极为________电极(填“铁”或“铜”)，装置c中铜电极上的电极反应式为_____________________________________。

燃料电池是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲烷、肼等。

（2）如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为：__________________。

②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

（3）肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的负极电极反应式______________________________。

Answer 1

【答案】（1）①Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O ②铁 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－（第2空1分，其余2分）

（2）①a CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O ②减小（第1空1分，其余2分）

（3）N2H4－4e－＋4OH－＝4H2O＋N2↑（2分）

【解析】

试题分析：（1）①装置中金属铝能与氢氧化钠溶液反应，则a中铝电极是负极，正极是镁，则负极上的电极反应式为Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O。

②装置中常温下铁在浓硝酸中钝化，则铜电极是负极，铁是正极，溶液中的硝酸根在正极得到电子，则b中产生气泡的电极为铁；装置c中铁是负极，铜是正极，发生铁的吸氧腐蚀，则铜电极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；

（2）①甲烷失去电子，则甲烷在负极通入，因此电池的负极a电极，该极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O。

②由于反应后产生碳酸钠，即电池工作过程中消耗氢氧根，因此电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小。

（3）肼在负极发生失去电子的氧化反应，则该电池反应的负极电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－＝4H2O＋N2↑。