Question

4．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題（甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量），當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．

（1）甲池為原電池（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），A電極的電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）丙池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．
（3）當(dāng)乙池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（4）一段時(shí)間后，斷開電鍵K，假若使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度應(yīng)加入的物質(zhì)     是CuO或CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃料電池的工作原理和原電池的形成條件回答；
（2）甲池中，通入甲醇的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，所以F是陰極，E是陽(yáng)極，D是陰極，C是陽(yáng)極，電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
（3）根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算回答；
（4）根據(jù)溶液復(fù)原的方法：出什么加什么來(lái)回答．

解答 解：（1）乙池Ag和硝酸銅溶液不反應(yīng)，丙池?zé)o活性電極，甲池是燃料電池，屬于原電池，在該燃料電池中，負(fù)極上是甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：原電池； CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
（2）甲池中，通入甲醇的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，所以F是陰極，E是陽(yáng)極，D是陰極，C是陽(yáng)極，電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
（3）C極上的電極反應(yīng)為：Ag-e^-=Ag⁺，B電極上的電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，即轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，此時(shí)甲池中B電極理論上消耗O₂的物質(zhì)的量是0.25mol，體積為0.25mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，故答案為：560；
（4）丙池用惰性電極電解硫酸銅溶液，在陰極上是銅離子得電子生成金屬銅的反應(yīng)，陽(yáng)極上氫氧根離子失電子生成氧氣，溶液中減少了Cu和O元素的質(zhì)量，所以要讓電解質(zhì)復(fù)原，需要加入CuO或CuCO₃，故答案為：CuO或CuCO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池電解池的相互串聯(lián)問(wèn)題，注意首先區(qū)分原電池和電解池，題目難度中等．