Question

13．分析如图所示的四个装置，回答下列问题：

（1）装置a 中铝电极上的电极反应式分别为：2H⁺+2e^-═H₂↑
（2）装置b中镁铝电极上的电极反应式分别为：2H⁺+2e^-═H₂↑，Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（3）装置c中产生气泡的电极为铁电极（填“铁”或“铜”），装置d中铜电极上的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）装置a 在稀H₂SO₄溶液中，镁比铝活泼，铝电极作正极；
（2）在NaOH溶液中，铝比镁活泼，铝电极作负极；
（3）在浓硝酸中，铁被钝化，铁电极作正极，正极上发生NO₃^-的还原反应，产生气泡；装置d相当于金属铁发生吸氧腐蚀，铜电极作正极，铁是负极，负极上发生失电子的氧化反应．

解答 解：（1）装置a 在稀H₂SO₄溶液中，镁比铝活泼，铝电极作正极，正极的电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）在NaOH溶液中，铝比镁活泼，铝电极作负极，负极的电极反应式为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，镁是正极，电极反应式为：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-或 2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）在浓硝酸中，铁被钝化，铁电极作正极，正极上发生NO₃^-的还原反应，产生气泡，装置d相当于金属铁发生吸氧腐蚀，铜电极作正极，铁是负极，发生失电子的氧化反应，电极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺，铜是正极发生的电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：铁；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

点评 本题综合考查原电池知识，侧重于学生的分析能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握原电池的工作原理，答题时注意体会电极方程式的书写方法，难度不大．