题目内容
【题目】如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜（甲醚具有可燃性，是一种常用的燃料）．
根据要求回答相关问题
（1）装置甲中通入燃料甲醚的一极是（填“正极”或“负极”），写出正极的电极反应式：
（2）装置乙中Fe为极（填“阳极”或“阴极”），石墨电极（C）的电极反应式为： ．
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置的阳极泥中含有 ， 反应一段时间后，硫酸铜溶液浓度将（填“增大”、“减小”或“不变”．）
（4）当装置甲中消耗0.05molO2时，装置乙中溶液的pH为（溶液体积为200mL不变）
【答案】
（1）负极；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
（2）阴；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
（3）Ag；减小
（4）14
【解析】解：（1）燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极发生还原反应，电极方程式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ ， 所以答案是：负极；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；（2）乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；所以答案是：阴； 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有锌失电子进入溶液，银沉积在阳极附近，形成电极泥，阴极上析出铜，根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小； 所以答案是：Ag；减小；（4）当装置甲中消耗0.05molO2时，由电极方程式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣可知转移0.2mol电子，装置乙中阴极发生2H2O+2e﹣=H2+2OH﹣ ， 可知生成0.2molOH﹣ ， 溶液体积为200mL，则c（OH﹣）=1mol/L，则pH=14，所以答案是：14．
【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）五氧化二钒是一种催化剂，可将SO2转化为SO3，请写出该反应的化学方程式____________。
（2）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为_________________________，同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是_____________。
（3）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
（4）“中和”作用之一是使钒以V4O124—形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。
（5）“流出液”中阳离子最多的是________。
（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
