Question

某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置．
（1）該電池中OH^-向

 

極移動(dòng)（填“正”或“負(fù)”）
（2）該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為

 

．
（3）用該電池電解（惰性電極）500mL某CuSO₄溶液，電解一段時(shí)間后，為使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需要向溶液中加入9.8gCu（OH）₂固體．則原CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

，電解過(guò)程中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)；
（2）該燃料電池中，通入甲醇的電極是分解、通入氧氣的電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O、正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（3）加入9.8g Cu（OH）₂固體能使電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀，n[Cu（OH）₂]=

9.8g

98g/mol

=0.1mol，相當(dāng)于加入0.1molCuO和0.1molH₂O，根據(jù)Cu原子守恒計(jì)算硫酸銅的物質(zhì)的量濃度，根據(jù)O原子守恒、H原子守恒計(jì)算生成氣體體積．

解答： 解：（1）原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以氫氧根離子向負(fù)極移動(dòng)，故答案為：負(fù)；
（2）該燃料電池中，通入甲醇的電極是分解、通入氧氣的電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O、正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
（3）加入9.8g Cu（OH）₂固體能使電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀，n[Cu（OH）₂]=

9.8g

98g/mol

=0.1mol，相當(dāng)于加入0.1molCuO和0.1molH₂O，根據(jù)Cu原子守恒得n（CuSO₄）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，則C（CuSO₄）=

0.1mol

0.5L

=0.2mol/L，
根據(jù)O原子守恒得n（O₂）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，根據(jù)H原子守恒得n（H₂）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，
則氣體體積=（0.1+0.1）mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：0.2mol/L；4.48L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池和電解池原理，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題及計(jì)算能力，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，注意（3）題陰極上發(fā)生的反應(yīng)有哪些，會(huì)利用原子守恒解答問(wèn)題，題目難度不大．