如图所示.某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理.其中乙装置中X为阳离子交换膜．根据要求回答相关问题:(1)通入氧气的电极为 .负极的电极反应式为．(2)铁电极为 .石墨电极(C)的电极反应式为．(3)反应一段时间后.乙装置中生成氢氧化钠主要在区．(4)若在标准状况下.有2.24L氧气参加反应.则乙装置中铁电极上生成的气体的分子� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜．
根据要求回答相关问题：

（1）通入氧气的电极为

（填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为

．
（2）铁电极为

（填“阳极”或“阴极”），石墨电极（C）的电极反应式为

．
（3）反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在

区．（填“铁极”或“石墨极”）
（4）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为

；丙装置中阴极析出铜的质量为

．

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）燃料电池中通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，负极上燃料失电子发生氧化反应；
（2）铁电极作阴极，碳作阳极，电解氯化钠饱和溶液时，阳极上氯离子放电；
（3）乙装置为电解氯化钠装置，氢氧化钠在阴极生成；
（4）根据转移电子守恒进行计算．

解答： 解：（1）燃料电池中通入氧化剂氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，负极上燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成水，
电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案为：正极；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）铁电极连接原电池负极而作电解池阴极，碳作阳极，电解氯化钠饱和溶液时，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案为：阴极；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）乙池中阴极是铁，阳极是碳，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性，所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，
故答案为：铁极；
（4）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，根据转移电子守恒得
则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为=

2.24L

22.4L/mol

×4

×N_A=1.204×10²³，丙装置中阴极上铜离子得电子生成铜单质，
析出铜的质量═

2.24L

22.4L/mol

×4

×64g/mol=12.8g，
故答案为：1.204×10²³；12.8g．

点评：本题考查原电池和电解池知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键，结合串联电路的特点解答该题，难度不大．