Question

如圖所示，其中甲池的總反應式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，在接通電路一段時間后純Cu質量增加了3.2g．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．接通電路一段時間后，乙池中CuSO₄溶液的濃度發生了明顯的變化

D．甲池通入CH₃OH的電極反應為：CH₃OH-6e^-+2H₂O=CO₃^2-+8H⁺

Answer 1

分析：A、甲池是甲醇燃料電池，是原電池的工作原理，化學能轉化為電能，乙池是電解池；
B、依據甲、乙量池中電子守恒，結合電極反應計算原電池中消耗氧氣的量，來換算空氣體積；
C、粗銅中含有鐵鋅鎳等活潑金屬，做電解池陽極時都會失去電子，同時純銅陰極上析出銅；
D、依據甲醇燃料電池的電極反應判斷，電解質溶液是堿溶液，所以電極反應中不可能生成氫離子；

解答：解：A、甲池是甲醇燃料電池，是原電池的工作原理，化學能轉化為電能，乙池是電解池，是電能轉化為化學能，故A錯誤；
B、甲池中氧氣是正極反應電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，乙池中純銅電極析出銅的電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據電池中的電子守恒，純Cu質量增加了3.2g物質的量為0.05mol，轉移電子為0.1mol，所以甲池消耗氧氣0.025mol，標準狀況下體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L，空氣體積為=

0.56L

20%

=2.8L，故B正確；
C、接通電路一段時間后，粗銅中含有鐵鋅鎳等活潑金屬，做電解池陽極時都會失去電子，同時純銅陰極上析出銅；乙池中CuSO₄溶液的濃度發生了明顯的變化，故C正確；
D、甲池通入CH₃OH的電極是原電池的負極發生的氧化反應，電極反應為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，故D錯誤；
故選BC．

點評：本題考查了化學電源新型電池的原電池原理應用，主要是原電池和電解池的判斷，電極反應的書寫、計算、應用，主要是兩池中的電子守恒是計算的依據．