Question

4．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足量），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）甲池为原电池（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），A电极的电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）丙池的总反应化学方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．
（3）当乙池中C极质量减轻10.8g时，甲池中B电极理论上消耗O₂的体积为560mL（标准状况）．
（4）一段时间后，断开电键K，假若使乙池恢复到反应前浓度应加入的物质     是CuO或CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）根据燃料电池的工作原理和原电池的形成条件回答；
（2）甲池中，通入甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，所以F是阴极，E是阳极，D是阴极，C是阳极，电解硫酸铜溶液的电极反应式为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
（3）根据电子守恒来计算回答；
（4）根据溶液复原的方法：出什么加什么来回答．

解答 解：（1）乙池Ag和硝酸铜溶液不反应，丙池无活性电极，甲池是燃料电池，属于原电池，在该燃料电池中，负极上是甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：原电池； CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
（2）甲池中，通入甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，所以F是阴极，E是阳极，D是阴极，C是阳极，电解硫酸铜溶液的电极反应式为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，故答案为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
（3）C极上的电极反应为：Ag-e^-=Ag⁺，B电极上的电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，当池中C极质量减轻10.8g时，即转移电子是0.1mol，此时甲池中B电极理论上消耗O₂的物质的量是0.25mol，体积为0.25mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，故答案为：560；
（4）丙池用惰性电极电解硫酸铜溶液，在阴极上是铜离子得电子生成金属铜的反应，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，溶液中减少了Cu和O元素的质量，所以要让电解质复原，需要加入CuO或CuCO₃，故答案为：CuO或CuCO₃．

点评 本题考查了原电池电解池的相互串联问题，注意首先区分原电池和电解池，题目难度中等．