Question

CuSO₄溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．
（1）某同学配制CuSO₄溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液．他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的

稀硫酸

溶液，得到了澄清的CuSO₄溶液．
（2）该同学利用制得的CuSO₄溶液及如图所示装置，进行以下实验探究．

①图一是根据反应Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄设计成的锌铜原电池．Cu极的电极反应式是

Cu²⁺+2e^-=Cu

，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K⁺向

乙

（填“甲”或“乙”）池移动．
②图二中，装置Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在装置Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是

O₂

（填“CH₄”或“O₂”），a处电极上发生的电极反应式是

CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

； 当铜电极的质量减轻3.2g时，消耗的CH₄在标准状况下的体积为

0.28

L．

Answer 1

分析：（1）硫酸铜溶液中，铜离子水解使得溶液显示酸性；
（2）①在原电池中，正极上是阳离子发生得电子的还原反应，电解质中的阳离子移向正极，阴离子移向负极；
②根据燃料电池和电镀池的工作原理知识来回答．

解答：解：（1）硫酸铜溶液中，铜离子水解生成氢氧化铜和硫酸，使得溶液变浑浊，显示酸性，可以加入硫酸来抑制水解，故答案为：稀硫酸；
（2）①在该原电池中，负极是金属锌，正极是金属铜，正极Cu上是阳离子铜离子发生得电子的还原反应，即Cu²⁺+2e^-=Cu，工作时，电解质中的阳离子钾离子移向正极，阴离子移向负极，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；乙；
②装置Ⅱ中实现铁上镀铜，金属铁是阴极，金属铜作阳极，a为负极，b为正极，在燃料电池中通入氧气的电极b是正极，a是负极，负极上是燃料发生失去电子的氧化反应，在碱性环境下，甲烷失电子的反应为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，铜电极的质量减轻3.2g时，根据电极反应Cu-2e^-=Cu²⁺，转移电子的量是0.1mol，此时消耗的CH₄的体积是

0.1

8

×22.4=5.6L，故答案为：O₂；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；0.28．

点评：本题考查学生原电池、燃料电池、电镀池的工作原理知识，属于综合知识的考查题，难度不大．