Question

（1）將反應2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0，以KOH溶液為電解質溶液，設計一個原電池，其負極反應為：

 

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（2）電解原理在化學工業中有著廣泛的應用．
現將你設計的原電池通過導線與如圖中電解池相連，其中，a為電解液，X和Y是兩塊電極板，則：
①若X和Y均為惰性電極，a為CuSO₄溶液，則電解時的化學反應方程式為：

 

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通過一段時間后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢復電解前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子的物質的量為

 

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②若X、Y分別為鐵和銅，a仍為CuSO₄溶液，則Y極的電極反應式為

 

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Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）氫氧燃料堿性電池中，負極上氫氣失去電子；
（2）①若X和Y均為惰性電極，a為CuSO₄溶液，電解時，X電極上銅離子放電、Y電極上氫氧根離子放電；要使溶液恢復原狀，應該根據“析出什么加入什么”原則加入物質，根據Cu和轉移電子之間的關系式計算；
②若X、Y分別為鐵和銅，a仍為CuSO₄溶液，Y電極上銅失電子發生氧化反應．

解答： 解：（1）以KOH溶液為電解質溶液，氫氧燃料堿性電池中，負極上氫氣失去電子，負極反應為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
（2）①若X和Y均為惰性電極，a為CuSO₄溶液，電解時，X電極上銅離子放電、Y電極上氫氧根離子放電，所以電池反應式為2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；加入0.2molCuO能使溶液恢復原狀，說明電解過程中只生成氧氣和銅，根據Cu原子守恒得n（CuO）=n（Cu）=0.2mol，根據Cu和轉移電子之間的關系知，轉移電子的物質的量=0.2mol×2=0.4mol，
故答案為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；0.4mol；
②若X、Y分別為鐵和銅，a仍為CuSO₄溶液，Y電極上銅失電子發生氧化反應，電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，根據原電池反應特點及各個電極上發生的反應來分析解答，電極反應式書寫等都是考查熱點，注意（3）②活潑金屬作陽極時發生的電極反應，為易錯點，題目難度不大．