Question

【题目】有图所示装置，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）b极反应式为 ， a极反应式为 ， 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 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；4Cl﹣﹣4e﹣=2Cl2↑
（2）14；HCl
（3）阳；Cu2++2e﹣=Cu
【解析】解：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，则b为负极，a为正极，负极上氢气失电子生成水，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，Fe为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，C为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，（1）b为负极，负极上氢气失电子生成水，其电极反应为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O；a为正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极的电机反为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；C为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极方程式为：4Cl﹣﹣4e﹣=2Cl2↑；
所以答案是：2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；4Cl﹣﹣4e﹣=2Cl2↑；（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，则转移电子为0.1mol，装置B中溶液中消耗0.1mol氢离子，生成0.1mol氢氧根离子，所以氢氧根离子的浓度为1mol/L，则溶液的pH为14；电解方程式为：2H2O+2Cl﹣ H2↑+Cl2↑+2OH﹣ ， 溶液中减少了Cl、H两种元素，所以要加HCl恢复原溶液的浓度；
所以答案是：14；HCl；（3）电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，则阴极反应为Cu2++2e﹣=Cu；
所以答案是：阳；Cu2++2e﹣=Cu．