Question

【題目】某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題(甲、乙、丙三池中溶質足量)，當閉合該裝置的電鍵K時,觀察到電流計的指針發生了偏轉。請回答下列問題:

（1）甲池中A電極的電極反應式為________。

（2）丙池的總離子反應方程式為_________。

（3）當乙池中C極質量減輕10.8 g時，甲池中B電極理論上消耗標準狀況下O2的體積為_____mL。

（4）一段時間后，斷開電鍵K，下列物質能使乙池電解質溶液恢復到反應前濃度的是______(填選項字母)。

A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

【答案】CH3OH+8OH--6e- == CO32- +6H2O 2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑ 560 A

【解析】

由圖可知，當閉合該裝置的電鍵K時，甲池為甲醇燃料電池，通入甲醇的為負極，電極反應為：2CH3OH+16OH--12e-=CO32-+12H2O，通入氧氣的為正極，電極反應為：3O2+12e-+6H2O=12OH-，KOH為電解質溶液；乙池為電解池，C為陽極，電極反應為：Ag-e-=Ag+，D為陰極，電極反應為：Cu2++2e-=Cu；丙池為電解池，E為陽極，電極反應為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，F為陰極，電極反應為：Cu2++2e-=Cu，據此進行分析解答。

（1）甲池為甲醇燃料電池，A為負極，電極反應為：CH3OH+8OH--6e- == CO32- +6H2O；

（2）丙池為電解池，E為陽極，電極反應為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，F為陰極，電極反應為：Cu2++2e-=Cu，總離子反應方程式為：2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑

（3）甲池B極為正極，電極反應為：3O2+12e-+6H2O=12OH-，乙池中C為陽極，電極反應為：Ag-e-=Ag+，乙池中C極質量減輕10.8 g，n(Ag)==0.1mol，電子轉移0.1mol，甲池中消耗氧氣的物質的量為×0.1mol=0.025mol，消耗標準狀況下O2的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；

（4）乙池為電解硝酸銅，用金屬銀作陽極，陰極上銅離子得電子生成單質銅，溶液中銅離子減少，要讓乙池電解質溶液恢復到反應前濃度，需要加入金屬銅。