Question

19．某興趣小組的同學用如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(fā)生了偏轉．

請回答下列問題：
（1）甲池為原電池（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），A電極的電極反應式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）丙池中F電極為陰極 （填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”），該池的總反應方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．
（3）當池中C極質量減輕10.8g時，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為560mL（標準狀況）．
（4）一段時間后，斷開電鍵K，加入下列物質能使丙池恢復到反應前濃度的是B（填選項字母）．
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為負極、B為正極，電解質溶液為KOH溶液，則A電極反應方程式為：2CH₃OH+16OH^--12e^-═CO₃^2-+12H₂O，B電極反應式為：3O₂+12e^-+6H₂O=12OH^-；乙池為電解池，C為陽極電極反應為：Ag-e^-=Ag⁺，D做陰極，電極反應為Cu²⁺+2e^-=Cu，乙池中C極質量減輕43.2，轉移電子為0.4ol，故甲池消耗O₂為0.1 mol體積為0.1 mol×22.4L/mol=2.24L=224mL；一段時間后，斷開電鍵K，要使乙池恢復到反應前濃度需加入Cu；丙池中E為陽極，電極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，F電極為陰極，電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故總反應方程式為：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為負極、B為正極，電解質溶液為KOH溶液，則A電極反應方程式為：2CH₃OH+16OH^--12e^-═CO₃^2-+12H₂O，B電極反應式為：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，電極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，F電極為陰極，電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故總反應方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，
故答案為：陰極；2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
（3）乙池為電解池，C為陽極電極反應為：Ag-e^-=Ag⁺，D做陰極，電極反應為Cu²⁺+2e^-=Cu，乙池中C極質量減輕10.8g，則其物質的量n（Ag）=$\frac{10.8g}{108g/mol}$=0.1mol，則轉移電子為0.1mol，故甲池消耗O₂為0.1 mol×$\frac{1}{4}$=0.025mol，所以體積為0.025 mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，
故答案為：560；
（4）一段時間后，斷開電鍵K，要使丙池恢復到反應前濃度，根據2CuSO₄+2H₂O$\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．

點評 本題考查了原電池和電解池的相關知識，側重于電極反應式書寫和電子守恒在計算中應用的考查，題目難度中等，考查了學生對原電池和電解池原理的掌握情況．