题目内容
如图所示,其中甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,在接通电路一段时间后纯Cu质量增加了3.2g.下列说法正确的是( )A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙池是化学能转化电能的装置
B.甲池中理论上消耗标准状况下空气的体积是2.8 L(空气中O2体积分数以20%计算)
C.接通电路一段时间后,乙池中CuSO4溶液的浓度发生了明显的变化
D.甲池通入CH3OH的电极反应为:CH3OH-6e-+2H2O=CO32-+8H+
【答案】分析:A、甲池是甲醇燃料电池,是原电池的工作原理,化学能转化为电能,乙池是电解池;
B、依据甲、乙量池中电子守恒,结合电极反应计算原电池中消耗氧气的量,来换算空气体积;
C、粗铜中含有铁锌镍等活泼金属,做电解池阳极时都会失去电子,同时纯铜阴极上析出铜;
D、依据甲醇燃料电池的电极反应判断,电解质溶液是碱溶液,所以电极反应中不可能生成氢离子;
解答:解:A、甲池是甲醇燃料电池,是原电池的工作原理,化学能转化为电能,乙池是电解池,是电能转化为化学能,故A错误;
B、甲池中氧气是正极反应电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,乙池中纯铜电极析出铜的电极反应:Cu2++2e-=Cu,依据电池中的电子守恒,纯Cu质量增加了3.2g物质的量为0.05mol,转移电子为0.1mol,所以甲池消耗氧气0.025mol,标准状况下体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L,空气体积为=
=2.8L,故B正确;
C、接通电路一段时间后,粗铜中含有铁锌镍等活泼金属,做电解池阳极时都会失去电子,同时纯铜阴极上析出铜;乙池中CuSO4溶液的浓度发生了明显的变化,故C正确;
D、甲池通入CH3OH的电极是原电池的负极发生的氧化反应,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故D错误;
故选BC.
点评:本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用,主要是原电池和电解池的判断,电极反应的书写、计算、应用,主要是两池中的电子守恒是计算的依据.
B、依据甲、乙量池中电子守恒,结合电极反应计算原电池中消耗氧气的量,来换算空气体积;
C、粗铜中含有铁锌镍等活泼金属,做电解池阳极时都会失去电子,同时纯铜阴极上析出铜;
D、依据甲醇燃料电池的电极反应判断,电解质溶液是碱溶液,所以电极反应中不可能生成氢离子;
解答:解:A、甲池是甲醇燃料电池,是原电池的工作原理,化学能转化为电能,乙池是电解池,是电能转化为化学能,故A错误;
B、甲池中氧气是正极反应电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,乙池中纯铜电极析出铜的电极反应:Cu2++2e-=Cu,依据电池中的电子守恒,纯Cu质量增加了3.2g物质的量为0.05mol,转移电子为0.1mol,所以甲池消耗氧气0.025mol,标准状况下体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L,空气体积为=
C、接通电路一段时间后,粗铜中含有铁锌镍等活泼金属,做电解池阳极时都会失去电子,同时纯铜阴极上析出铜;乙池中CuSO4溶液的浓度发生了明显的变化,故C正确;
D、甲池通入CH3OH的电极是原电池的负极发生的氧化反应,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故D错误;
故选BC.
点评:本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用,主要是原电池和电解池的判断,电极反应的书写、计算、应用,主要是两池中的电子守恒是计算的依据.
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