Question

【题目】某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：

（1）甲池为__________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为___________________________。

（2）丙池中F电极为_________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，F电极的电极反应式为_________________________________。该池总反应的化学方程式为___________________________。

（3）当乙池中C极质量减轻10．8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_____mL(标准状况)。

（4）一段时间后，断开电键K,下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是___(填选项字母)。

A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

【答案】原电池 CH3OH - 6e-+ 8OH－ = CO32－+ 6H2O 阴极 Cu2+ + 2e－ = Cu 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 560 B

【解析】

甲、乙、丙三池中只有甲池中的氧化还原反应能自发进行，因此甲池为原电池，乙、丙为电解池，甲池中通入甲醇的一极A为负极，通入氧气的一极B为正极，乙、丙为串联关系，则电极D、F为阴极，C、E为阳极。

（1）甲池能自发进行氧化还原反应为原电池，通入甲醇的一极A为负极，负极上甲醇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：CH3OH - 6e-+ 8OH－=CO32－+6H2O，故答案为：CH3OH - 6e-+ 8OH－ = CO32－+ 6H2O；

（2）丙池中F电极与甲池负极相连，为电解池的阴极，阴极上Cu2+放电生成Cu，电极反应式为Cu2+ + 2e－ = Cu；丙池为电解硫酸铜溶液，电解生成铜、氧气和硫酸，总反应的化学方程式为2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4，故答案为：Cu2++ 2e－= Cu；2CuSO4 + 2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

（3）（3）C极上的电极反应为：Ag-e-═Ag+，B电极上的电极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-，当池中C极质量减轻10.8g时，即转移电子是0.1mol，此时甲池中B电极理论上消耗O2的物质的量是0.025mol，体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，故答案为：560；

（4）从丙池的电解总反应式可以看出，溶液中减少的“2Cu＋O2”相当于CuO，因此可以加入CuO，故答案为：B。