Question

粗銅中一般含有鋅、鐵、銀、金等雜質．在下圖所示的裝置中，甲池的總反應方程式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O  接通電路一段時間后，純Cu電極質量增加了3.2g．在此過程中，下列說法正確的是（　　）

A、甲池是電能轉化為化學能的裝置，乙池是化學能轉化為電能的裝置

B、甲池中理論上消耗標準狀況下空氣的體積是2.8 L（空氣中O₂體積分數以20%計算）

C、乙池中CuSO₄溶液的濃度不變

D、甲池通入CH₃OH一極的電極反應為：CH₃OH-6e^-+2H₂O?CO₃^2-+8H⁺

Answer 1

分析：A．甲池能自發的發生氧化還原反應，符合原電池的條件，屬于原電池，乙池為電解池；
B．串聯電路中轉移電子相等，根據銅離子得電子數計算消耗空氣的體積；
C．乙池中，陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅；
D．甲池中，通入甲醇的電極是負極，堿性條件下，電極反應式中不能產生氫離子．

解答：解：A．甲池能自發的發生氧化還原反應，符合原電池的條件，屬于原電池，乙池為電解池，則甲池是將化學能轉化為電能的裝置，乙池是將電能轉化為化學能的裝置，故A錯誤；
B．串聯電路中轉移電子相等，析出3.2g銅轉移電子的物質的量=氧氣得電子的物質的量，所以消耗空氣體積=

3.2g 64g/mol ×2

4

÷20%×22.4L/mol=2.8L，故B正確；
C．乙池中，陽極上不僅溶解銅還溶解鋅、鐵、銀等金屬，陰極上只有銅析出，所以陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅，則溶液中硫酸銅溶液濃度減小，故C錯誤；
D．甲池中，通入甲醇的電極是負極，堿性條件下，電極反應式中不能產生氫離子，電極反應式為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確各個電極上發生的電極反應式是解本題關鍵，易錯選項是D，只有酸堿性條件下，燃料電池中電極反應式不同，所以書寫燃料電池的電極反應式要結合電解質溶液的酸堿性，為易錯點．