Question

19．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題（甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量），當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）甲池為原電池（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），A電極的電極反應(yīng)式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）丙池中F電極為陰極 （填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”），該池的總反應(yīng)方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．
（3）當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（4）一段時(shí)間后，斷開電鍵K，加入下列物質(zhì)能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是B（填選項(xiàng)字母）．
A．Cu        B．CuO      C．Cu（OH）₂      D．Cu₂（OH）₂CO₃．

Answer 1

分析 由圖可知甲圖為原電池是一甲醇燃料電池，通甲醇的A為負(fù)極、B為正極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則A電極反應(yīng)方程式為：2CH₃OH+16OH^--12e^-═CO₃^2-+12H₂O，B電極反應(yīng)式為：3O₂+12e^-+6H₂O=12OH^-；乙池為電解池，C為陽極電極反應(yīng)為：Ag-e^-=Ag⁺，D做陰極，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，乙池中C極質(zhì)量減輕43.2，轉(zhuǎn)移電子為0.4ol，故甲池消耗O₂為0.1 mol體積為0.1 mol×22.4L/mol=2.24L=224mL；一段時(shí)間后，斷開電鍵K，要使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度需加入Cu；丙池中E為陽極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，F(xiàn)電極為陰極，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故總反應(yīng)方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．

解答 解：（1）由圖可知甲圖為原電池是一甲醇燃料電池，通甲醇的A為負(fù)極、B為正極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則A電極反應(yīng)方程式為：2CH₃OH+16OH^--12e^-═CO₃^2-+12H₂O，B電極反應(yīng)式為：3O₂+12e^-+6H₂O=12OH^-，
故答案為：原電池； CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
（2）丙池中E為陽極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，F(xiàn)電極為陰極，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故總反應(yīng)方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，
故答案為：陰極；2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
（3）乙池為電解池，C為陽極電極反應(yīng)為：Ag-e^-=Ag⁺，D做陰極，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，乙池中C極質(zhì)量減輕10.8g，則其物質(zhì)的量n（Ag）=$\frac{10.8g}{108g/mol}$=0.1mol，則轉(zhuǎn)移電子為0.1mol，故甲池消耗O₂為0.1 mol×$\frac{1}{4}$=0.025mol，所以體積為0.025 mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，
故答案為：560；
（4）一段時(shí)間后，斷開電鍵K，要使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度，根據(jù)2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑可知，需加入CuO，CuO與硫酸生成硫酸銅和水，
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池的相關(guān)知識(shí)，側(cè)重于電極反應(yīng)式書寫和電子守恒在計(jì)算中應(yīng)用的考查，題目難度中等，考查了學(xué)生對(duì)原電池和電解池原理的掌握情況．