Question

【题目】CO2、CO可与H2在一定条件下反应合成二甲醚（CH3OCH3）、甲醇（CH3OH）、草酸（H2C2O4）等化工原料。

（1）二甲醚可作为绿色环保型能源。二甲醚空气燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时，c通入的物质为______________ ，该电极的电极反应式为_______________。

（2）某同学用甲醇和其它试剂组装了如下图所示装置，来研究有关电化学问题（甲、乙、丙三池中电解质足量）。当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

①丙池中F电极为____________（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），该池的总反应化学方程式为_______________；

②若丙池溶液的体积为500 mL，当乙池中C极质量减轻5.4g时，丙池溶液的pH为_______（忽略溶液体积的变化）；

③一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是______ (填序号）。

A. Cu B. CuO C. Cu(OH)2 D. Cu2(OH)2CO3

（3）已知：常温下，H2C2O4的电离常数分别是Ka1≈5.0×10-2，Ka2≈6.0×l0-5。草酸的钾盐有K2C2O4、KHC2O4。常温下，KHC2O4的水解常数Kh2＝___________，KHC2O4溶液的pH______7（填“﹥”、“﹤”或“=”）。

Answer 1

【答案】 O2或空气 O2+4H++4e- === 2H2O 阴极 2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ 1 A 2.0×10-13 <

【解析】（1）本题考查燃料电池，以及电极反应式的书写，根据原电池的工作原理，电解质的阳离子向正极移动，即电池右端为正极，左端为负极，即c通入的物质为O2或空气，根据电池的工作原理，因此正极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O；（2）考查原电池和电解池的综合应用，①甲池为燃料电池，乙池、丙池为电解池，甲池中通氧气一极为正极，即B为正极，A为负极，F电极连接A，即F为阴极，该池电解硫酸铜溶液，总电极反应方程式为2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑；②C极反应式为Ag－e－=Ag＋，丙池中E电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，串联电路中通过的电量是相同的，因此关系式有4Ag～4e－～4H＋，n(H＋)=5.4/108mol=0.05mol，c(H＋)=0.05/500×10－3mol·L－1=0.1mol·L－1，即溶液的pH=1；③乙池中总电极反应方程式为2Ag＋Cu2＋2Ag＋＋Cu，因此恢复到反应前的浓度，需要加入铜单质，故选项A正确；（3）本题考查三大平衡常数的应用，Kh2==2×10－13<6.0×10－5，说明HC2O4－的电离程度大于其水解，溶液显酸性，即KHC2O4溶液的pH<7。