Question

【题目】I.下图所示装置，装置A是氢氧燃料电池，已知该装置工作时电子从b极流向Fe电极。

(1)C电极反应式为___________________________。

(2)若装置B中溶液体积为100mL，假设反应前后溶液体积不变，当装置A中消耗0.05mol氢气时，装置B中溶液的pH为_____，此时要恢复原溶液的浓度需加入______(填化学式)。

(3)若将装置B改为电解精炼铜，则粗铜作____极，阴极反应为_________。

II.用零价铁(Fe)去除水体中的的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。

(1)Fe还原水体中(NO3-)的反应原理如图所示。

①作负极的物质是_______________。②正极的电极反应式是_________________________。

(2)研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在___极，该电极反应式是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 2Cl--2e-=Cl2↑ 14 HCl 阳 Cu2++2e- =Cu Fe NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O 阴极 CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O

【解析】本题主要考查原电池原理及电解池原理。

I.(1) 该装置工作时电子从b极流向Fe电极，Fe电极作阴极，相应地C电极作阳极，反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。

(2)A、B两装置的电子守恒，当装置A中消耗0.05mol氢气时，装置B溶液中生成0.1molOH-，c(OH－)=1mol/L，溶液的pH为14，装置B中产生氢气和氯气，此时要恢复原溶液的浓度需加入HCl。

(3)若将装置B改为电解精炼铜，则粗铜作阳极，阴极反应为Cu2++2e- =Cu。

II.(1)①Fe被氧化，作负极的物质是Fe。②由图可知在正极上NO3-被还原为NH4+，正极电极反应式是NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O。

(2)甲醇是还原产物，则生成甲醇的反应发生在阴极，该电极反应式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O。