Question

【题目】甲醇（CH3OH）是一种绿色能源。如图所示，某同学设计一个甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜．

根据要求回答相关问题：

（1）写出负极的电极反应式____________，甲装置中碱性_____（填增强、减弱或不变）

（2）铁电极为______（填“阳极”或“阴极” ），石墨电极（C）的电极反应式为______。

（3）若将乙装置中两电极位置互换，其他装置不变，乙装置中发生的总反应式______ 。

Answer 1

【答案】CH3OH+8OH--6e-＝CO32-+6H2O 减弱 阴极 2Cl--2e-=Cl2↑ Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑

【解析】

从图中可以看出，甲池为原电池(作电源)，乙池为电解池，丙池为铜的电解精炼。甲池中，通甲醇的电极为负极，通氧气的电极为正极；乙池中，Fe电极为阴极，C电极为阳极；丙池中，精铜为阴极，粗铜为阳极。

（1）通入负极上甲醇燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成水，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-＝CO32-+6H2O，正极反应方程式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，由于在反应中有水生成，因此氢氧化钾溶液的浓度降低，pH降低，故答案为：CH3OH+8OH--6e-＝CO32-+6H2O，减弱；

（2）铁电极连接原电池负极而作电解池阴极，碳作阳极，电解氯化钠饱和溶液时，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：阴极；2Cl--2e-=Cl2↑；

（3）若将乙装置中两电极位置互换，阳极为铁，铁失电子；阴极氢离子得电子；电极反应式Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑，故答案为：Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑