Question

下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Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为:                ___

（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质为氢氧化钠溶液时，则该装置的电极      _为负极

（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O₂)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，甲烷为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液；则甲烷应通入      极(填a或b)，电池工作时正极区域附近的pH会________(填“升高”、“降低”或“不变”)，当有16g甲烷参加反应时，转移电子的数目为          。

Answer

（1）2H++2e-=H2↑；

（2）Al(或a)；

（3）b；升高；8NA或4.816×1024(不能答8mol)

【解析】

试题分析：（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属铝做负极，金属铜为正极，正极发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；

（2）Al、Mg、氢氧化钠溶液能之间．金属铝和氢氧化钠可以发生氧化还原反应，能设计成原电池，失电子的是金属铝，为负极，金属镁为正极，故答案为：Al(或a)；

（3）氢氧燃料电池中，燃料氢气需通在负极，正极是氧气得电子，电子从负极流向正极，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故pH会升高；甲烷电极的反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，当有16g甲烷参加反应，即为1mol，转移电子数目为8NA，故答案为：b；升高；8NA。

考点：考查了原电池的工作原理的相关知识。