Question

3．如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题：
（1）当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，当电路中有0.2mol电子通过时，负极的质量减少1.8 g．
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，正极为Mg（填Mg或Al），正极反应式为6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-，负极反应式为2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，负极上Al失去电子；
（2）Al、Mg、NaOH溶液构成的原电池中，Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，正极上水中的氢离子得到电子，以此来解答．

解答 解：（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，负极上Al失去电子，电极反应为：Al-3e^-=Al³⁺，当电路中有0.2mol e^-通过时，反应的Al的物质的量为$\frac{0.2mol}{3}$，则负极Al的质量减少为$\frac{0.2mol}{3}$×27g/mol=1.8g；
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；1.8；
（2）Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，发生电池反应为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，Al为负极失去电子，电极反应为：2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，正极上水中的氢离子得到电子，电极反应为：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-，
故答案为：Mg；2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-．

点评 本题考查原电池原理，把握图中装置的分析及原电池的工作原理为解答的关键，侧重电解质溶液与电极的反应、转移电子的考查，题目难度中等．