Question

18．如圖所示，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡．小心地從燒杯中央滴入CuSO₄溶液．
（1）片刻后可觀察到的現(xiàn)象是（指懸吊的金屬圈）D．
A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定       B．保持平衡狀態(tài)不變
C．鐵圈向下傾斜                  D．銀圈向下傾斜
（2）產生上述現(xiàn)象的原因是鐵、銀、硫酸銅構成原電池，鐵不斷失電子而減少，銀上不斷析出銅，質量增加，所以銀圈逐漸向下傾斜
（3）銀圈上發(fā)生的反應式Cu²⁺+2e^-=Cu
（4）據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇（CH₃OH）和氧氣以及強堿作電解質溶液的新型手機電池，電量可達現(xiàn)用鎳氫或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電．據(jù)此請回答以下問題：甲醇是負極，電極反應是CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O電池反應的離子方程式是2CH₃OH+3O₂+4OH^-═2CO₃^2-+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）鐵圈和銀圈連接浸入硫酸銅溶液中，該裝置構成了原電池，鐵較活潑的金屬作負極，銀較不活潑的金屬作正極，根據(jù)正負極上發(fā)生的電極反應判斷反應現(xiàn)象；（2）鐵、銀、硫酸銅構成原電池，鐵不斷失電子而減少，銀上不斷析出銅，質量增加；
（3）銀圈是正極，電極上發(fā)生的反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（4）甲醇燃料電池放電時，C元素的化合價升高，所以甲醇所在電極為原電池的負極，O元素的化合價降低，所以通入氧氣的極為原電池的正極，負極上發(fā)生氧化反應，正極上發(fā)生還原反應，以此來解答．

解答 解：（1）依據(jù)金屬活動順序可知鐵的活潑性強于銀，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡．小心地從燒杯中央滴入CuSO₄溶液后，該裝置構成了原電池，鐵較活潑的金屬作負極，失去電子，發(fā)生氧化反應生成鐵離子，質量減�。汇y較不活潑的金屬作正極，銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應生成銅，在銀圈上析出，所以鐵圈向上傾斜，銀圈向下傾斜，
故選D；
（2）產生上述現(xiàn)象的原因是：鐵、銀、硫酸銅構成原電池，鐵不斷失電子而減少，銀上不斷析出銅，質量增加，所以銀圈逐漸向下傾斜；
故答案為：鐵、銀、硫酸銅構成原電池，鐵不斷失電子而減少，銀上不斷析出銅，質量增加，所以銀圈逐漸向下傾斜；
（3）銀圈是正極，電極上發(fā)生的反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（4）CH₃OH和O₂在電池中，肯定是O₂氧化CH₃OH，CH₃OH是負極反應物，O₂是正極反應物．CH₃OH被氧化生成CO₂和H₂O，電解質溶液中有強堿（OH^-），CO₂要轉化CO₃^2-，甲醇是負極，電極反應式為：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，CH₃OH被氧化生成CO₂和H₂O，電解質溶液中有強堿（OH^-），則CO₂要轉化CO₃^2-，電池反應為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-═2CO₃^2-+6H₂O，故答案為：負；CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；2CH₃OH+3O₂+4OH^-═2CO₃^2-+6H₂O．

點評 本題考查了電解池工作的原理，明確鐵和銀的活潑性強弱順序，原電池工作的原理是解題的關鍵．