Question

【題目】某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題(甲、乙、丙三池中溶質足量)，當閉合該裝置的電鍵K時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題：

(1)甲池為__________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，A電極的電極反應式為______________。

(2)丙池中E電極為_________(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)，電極的電極反應式為_____________。該池總反應的化學方程式為___________________。

(3)當乙池中C極質量減輕10.8 g時，甲池中B電極理論上消耗O2的體積為_____mL(標準狀況)。

(4)一段時間后，斷開電鍵K,下列物質能使丙池恢復到反應前濃度的是___(填選項字母)。

A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3

Answer 1

【答案】原電池 CH3OH - 6e-+ 8OH－= CO32－+ 6H2O 陽極 2H2O-4e-= O2↑+4H+ 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 560 B

【解析】

由圖可知甲圖為原電池是一甲醇燃料電池，通甲醇的A為負極、B為正極；乙池為電解池，C為陽極電極反應為：Ag-e-=Ag+，D為陰極，電極反應為Cu2++2e-=Cu；丙池為電解池，E為陽極，電極反應為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F電極為陰極，電極反應為：Cu2++2e-=Cu，總反應方程式為：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，一段時間后，斷開電鍵K，要使丙池恢復到反應前濃度需加入CuO或者CuCO3，據此分析解答。

(1)由圖可知甲圖為原電池，A電極通入甲醇，為負極，電極反應式為：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

(2)丙池為電解池，其中E電極連接電源正極，為陽極，電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F電極連接電源負極，為陰極，發(fā)生反應：Cu2++2e-=Cu，總反應方程式為：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑；

(3)乙池中C為陽極電極反應為：Ag-e-=Ag+，D為陰極，電極反應為Cu2++2e-=Cu；n(Ag)=10.8g÷108g/mol=0.1mol，由于Ag是+1價的金屬，所以轉移電子的物質的量為0.1mol，由于在同一閉合回路中電子轉移數目相等，所以甲池中反應消耗O2的物質的量n(O2)=×0.1mol=0.025mol，則消耗氧氣在標準狀況下的體積V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；

(4)一段時間后，斷開電鍵K，根據少什么加什么，丙池一個電極產生Cu單質，另一個電極產生O2，相當于從溶液中出去的物質為Cu與O2反應產生的CuO。

A.Cu與硫酸不能反應，不能達到目的，A錯誤；

B.CuO與硫酸反應，產生硫酸銅和水，能達到目的，B正確；

C.Cu(OH)2比CuO多一個水的組成，相當于對溶液進行了稀釋，不能使丙池恢復到反應前濃度，C錯誤；

D.Cu2(OH)2CO3與硫酸生成硫酸銅、二氧化碳和水，比等物質的量的CuO多一個水的組成，相當于對溶液進行了稀釋，不能使丙池恢復到反應前濃度，D錯誤；

故合理選項是B。