Question

【題目】圖中甲池的總反應式為。

（1）甲池中負極上的電極反應式為_____________________。

（2）乙池中石墨電極上電極反應式為_________________________________。

（3）要使乙池恢復到電解前的狀態，應向溶液中加入適量的 _______________。

A．CuO B．Cu(OH)2 C．CuCO3 D．CuSO4

（4）若將乙池中兩個電極改成等質量的Fe和Cu，實現在Fe上鍍Cu，當甲中消耗1.6gN2H4時，乙池中兩個電極質量差為_________________g。

Answer 1

【答案】N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O 2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ A、C 12.8

【解析】

從圖中可以看出，甲池為燃料電池，乙池為電解池。通N2H4的電極為負極，通O2的電極為正極；乙池中，石墨電極為陽極，鐵電極為陰極。

（1）甲池中通入N2H4的電極為負極，N2H4在堿性條件下失電子，生成N2等。

（2）乙池中石墨電極為陽極，H2O失電子，生成O2等。

（3）要使乙池恢復到電解前的狀態，應先看陰、陽極的產物，離開溶液的兩電極產物反應后，加入電解后的乙池電解質溶液中，即可恢復原來的性質。

（4）乙池電極得失電子的物質的量，與N2H4失電子的物質的量相等，當甲中消耗1.6gN2H4時，線路中通過的電子為=0.2mol，即可求出乙池中兩個電極質量差。

（1）甲池中通入N2H4的電極為負極，N2H4在堿性條件下失電子，生成N2等，電極反應式為N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O。答案為：N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O；

（2）乙池中石墨電極為陽極，H2O失電子，生成O2等，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。答案為：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；

（3）乙池中石墨電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，鐵電極反應式為Cu2++2e-=Cu，O2與Cu反應生成CuO，所以應往溶液中加入CuO或CuOCO2。答案為：A、C；

（4）在乙池中，石墨電極換為銅電極，電極反應式為Cu-2e-=Cu2+，鐵電極不變，鐵電極發生的反應式為Cu2++2e-=Cu。當甲中消耗1.6gN2H4時，線路中通過的電子為=0.2mol，即可求出乙池中，銅電極質量減輕0.1mol×64g/mol=6.4g，Fe電極質量增重0.1mol×64g/mol=6.4g，兩個電極質量差為6.4g-(-6.4g)=12.8g。答案為：12.8。