Question

【题目】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。请回答下列问题:

（1）甲池中A电极的电极反应式为________。

（2）丙池的总离子反应方程式为_________。

（3）当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗标准状况下O2的体积为_____mL。

（4）一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池电解质溶液恢复到反应前浓度的是______(填选项字母)。

A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

【答案】CH3OH+8OH--6e- == CO32- +6H2O 2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑ 560 A

【解析】

由图可知，当闭合该装置的电键K时，甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的为负极，电极反应为：2CH3OH+16OH--12e-=CO32-+12H2O，通入氧气的为正极，电极反应为：3O2+12e-+6H2O=12OH-，KOH为电解质溶液；乙池为电解池，C为阳极，电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；丙池为电解池，E为阳极，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，F为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，据此进行分析解答。

（1）甲池为甲醇燃料电池，A为负极，电极反应为：CH3OH+8OH--6e- == CO32- +6H2O；

（2）丙池为电解池，E为阳极，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，F为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，总离子反应方程式为：2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑

（3）甲池B极为正极，电极反应为：3O2+12e-+6H2O=12OH-，乙池中C为阳极，电极反应为：Ag-e-=Ag+，乙池中C极质量减轻10.8 g，n(Ag)==0.1mol，电子转移0.1mol，甲池中消耗氧气的物质的量为×0.1mol=0.025mol，消耗标准状况下O2的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；

（4）乙池为电解硝酸铜，用金属银作阳极，阴极上铜离子得电子生成单质铜，溶液中铜离子减少，要让乙池电解质溶液恢复到反应前浓度，需要加入金属铜。