题目内容
【题目】如图所示，某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)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。
(1)通入氧气的电极为________极，写出负极电极反应式____________________。
(2)铁电极为________极，石墨电极(C)的电极反应式为____________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成NaOH主要在_____极区(填电极材料)。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为___________、___________。反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】正 CH3OCH3－12e－＋16OH－=2CO32－＋11H2O 阴 2Cl－－2e－=Cl2↑ 铁 Zn－2e－=Zn2＋ Cu－2e－=Cu2＋ 减小
【解析】
根据题意和图示，甲为原电池，乙和丙为电解池，燃料电池中投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，因此通入甲醚的为负极，则乙中铁、丙中精铜为阴极，通入氧气的为正极，则乙中的C电极、丙中的粗铜为阳极，结合原电池和电解池原理分析解答。
(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，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O，故答案为：正；CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O；
(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↑，故答案为：阴；2Cl--2e-═Cl2↑；
(3)乙池中阴极是铁，阳极是碳，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性，所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，故答案为：铁；
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有比Cu活泼的锌失电子进入溶液，阴极上析出铜，阳极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+，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，所以反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小，故答案为：Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+；减小。
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【题目】一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t / s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
n(SO3) / mol | 0 | 0．8 | 1．4 | 1.8 | 1.8 |
下列说法正确的是( )
A. 反应在前2 s 的平均速率v(O2) ＝ 0．4 mol·L－1·s－1
B. 保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大
C. 相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，达到平衡时，SO3的转化率小于10%
D. 保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应达到新平衡时n(SO3)/n(O2)减小