[题目]以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质.天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下:(1)外电路电子流动方向:由流向 .(2)正极发生反应的离子方程式是 .(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜.当电路有0.6 mol e 转移.有 g 精铜析出.(4)25℃时.用石墨电极电解2.0L 0.25 mol·L-1 CuSO4溶液.5min后在� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：

（1）外电路电子流动方向：由_____流向_____（填字母）。

（2）正极发生反应的离子方程式是_______________________________________________.

（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e 转移，有_______ g 精铜析出。

（4）25℃时，用石墨电极电解2.0L 0.25 mol·L-1 CuSO4溶液，5min后在一个电极上有6.4gCu析出。则阳极的电极反应式为____________________；此时溶液的pH=________（溶液体积变化忽略不计）。

（5）已知常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1.0×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,若使CuCl2溶液中的Fe3+完全沉淀溶液的pH应为_________；加入物质A以调节溶液pH至所需值，A的化学式可以是____________。

【答案】 A B O2＋4e- ＋2CO2=2CO32- 19.2 4OH-－4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-==O2↑+4H+ 1 3 CuO或Cu(OH)2

【解析】试题该燃料电池中，通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，根据图示信息知道负极电极反应式为：H2-2e-+CO32-=CO2+H2O，通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-；电解精炼铜阴极电极反应式是，根据电极反应计算生成铜的质量；用石墨电极电解CuSO4溶液，阳极电极反应式是；使CuCl2溶液中的Fe3+完全沉淀时，c(OH-)= ，根据c(OH-)计算溶液PH；根据不引入新杂质的原则选择除去CuCl2溶液中的Fe3+的试剂；

解析：(1)根据以上分析，A是负极、B是正极，外电路电子流动方向：由A流向B。 (2)正极发生反应的离子方程式是O2+4e-+2CO2=2CO32-。 (3) 电解精炼铜阴极电极反应式是，当电路有0.6 mol e 转移，阴极生成0.3mol铜，质量是0.3mol×64g/mol= 19.2g。（4）25℃时，用石墨电极电解CuSO4溶液，阴极反应式是，5min后在一个电极上有6.4gCu析出，则电路中转移电子的物质的量是0.2mol；阳极的电极反应式为，根据电子守恒，阳极生成氢离子的物质的量是0.2mol，c(H+)= , 此时溶液的pH=1。

（5）已知常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38, 使CuCl2溶液中的Fe3+完全沉淀时，c(OH-)=，所以溶液的pH应为3；为不引入新杂质，加入物质A的化学式可以是CuO或Cu(OH)2。

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