Question

【题目】某化学兴趣小组在实验室利用质子酸甲醇燃料电池作电源，电解硫酸铜溶液．
请回答下列问题：
（1）通入氧气的电极为（填“正极”或“负极”），通入甲醇一极的电极反应式为 ．
（2）b电极上的现象为 ．
（3）假设硫酸铜溶液的体积为600mL（电解前后溶液的体积变化忽略不计），若消耗336mL（标准状况）O2 ， 则电解后硫酸铜溶液的pH为 ．
（4）若a、b均换成铜电极，则电解一段时间后硫酸铜溶液的浓度（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）正极；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2↑+6H+
（2）石墨电极表面有紫红色固体析出
（3）1
（4）不变
【解析】解：（1）燃料电池中，通入燃料甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，燃料电池的负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，电解质环境是酸性，则电极反应为CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2↑+6H+ ， 所以答案是：正极；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2↑+6H+；（2）电解池中，和电源负极相连的极b是阴极，和电源正极相连的a极是阳极，电解硫酸铜溶液，在阴极上是铜离子得电子生成铜，该电极上有紫红色固体析出，
所以答案是：石墨电极表面有紫红色固体析出；（3）在燃料电池的正极上，正极反应为O2↑+4H++4e﹣=2H2O，当消耗336mL即0.015mol氧气时，转移电子物质的量是0.06mol，电解硫酸铜溶液是放氧生酸型，根据电解方程式2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4～4e﹣可知转移电子0.06mol时，生成硫酸物质的量是0.03mol，氢离子物质的量为0.06mol，
则 = =0.1mol/L，pH=1，
所以答案是：1；（4）若a、b均换成铜电极，则阳极铜失电子生成铜离子，阴极是铜离子得电子析出铜，溶液中的铜离子浓度不变，
所以答案是：不变．