Question

(10分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中的溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流表的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

（1）甲池为________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为_____________。

（2）丙池中F电极为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池总反应的化学方程式为____________________________________________________________。

（3）当乙池中C极质量减轻4.32 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况)。

（4）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________(填字母)。

A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

（1）原电池（1分） CH3OH＋8OH－－6e－===CO32-＋6H2O（2分）（2）阴极（1分） 2CuSO4＋2H2O===2H2SO4＋2Cu＋O2↑（2分）（3）224mL（2分）（4）A（2分）

【解析】

试题分析：（1）从图可以看出甲是一个甲醇燃料电池，燃料电池是原电池，在燃料电池中燃料反应的一极是负极，氧气反应的一极是正极，所以A是负极、B是正极，由于电解质溶液是KOH溶液，所以甲醇反应生成的CO2不能以气体的形式释放出去，而是与OH－反应生成CO32-，则A电极反应方程式为：2CH3OH＋16OH－－12e－===2 CO32-＋12H2O。（2）甲是原电池，那么乙和丙都是池为电解池，丙中F接原电池的负极，作阴极，丙池中就是用惰性材料电解CuSO4溶液，电池的总反应为：2CuSO4＋2H2O===2H2SO4＋2Cu＋O2↑。（3）乙池中C接电源的正极，作为阳极，Ag是活性材料，所以是Ag放电，电极反应为：Ag- e－=Ag+，C极质量减轻4.32g，则反应的Ag的物质的量为：4.32g÷108g/mol=0.04mol，根据反应知道反应0.04molAg时转移的电子为0.04mol，再根据B电极反应式为：O2+4e－+ 2H2O=4OH－，转移0.04mol电子时反应的O2的物质的量为0.01mol，O2体积为0.01 mol×22．4L/mol=0.224L=224mL。（4）电解时乙池中C的电极反应为：Ag- e－=Ag+，D的电极反应为Cu2++2e－=Cu，可以看出溶液中多了Ag+，少了Cu2+，要恢复反应前的浓度可以加入Cu，将其中的Ag+置换出来即可，选A。

考点：原电池和电解池的判断、原电池和电解池的工作原理、电极反应的书写、电子转移的计算等。