如图所示.用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源.对A.B 装置通电一段时间后.发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重．请回答下列问题:(1)F电极的名称是正极.E电极的反应式:CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O．(2)④电极的反应式:Ag-e-=Ag+.通电一段时间后B池pH不变(填“变大 “变小 “不变 )．(3)若A池中原� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．如图所示，用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B 装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重（假设工作时无能量损失）．请回答下列问题：

（1）F电极的名称是正极，E电极的反应式：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O．
（2）④电极的反应式：Ag-e^-=Ag⁺，通电一段时间后B池pH不变（填“变大”“变小”“不变”）．
（3）若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO₄、K₂SO₄浓度均为0.3mol/L，电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体6.72L，①、③电极析出固体物质的量之比1：4．
（4）欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜（写名称）．

分析对A、B装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，原电池负极上甲醇失电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；
（1）E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子；
（2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质；B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变；
（3）根据阴阳两极上得失电子守恒计算；
（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，根据溶液失去的元素分析．

解答解：（1）对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，则负极电极方程式为：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
故答案为：正极；CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
（2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质，④电极上银失电子生成银离子进入溶液，电极反应式为：Ag-e^-=Ag⁺，B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变，所以溶液的pH不变；
故答案为：Ag-e^-=Ag⁺；不变；
（3）设3.2g甲醇反应转移电子的物质的量是x，
CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O 转移电子
32g 6mol
3.2g x
x=$\frac{3.2g×6mol}{32g}$=0.6mol
若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO₄、K₂SO₄浓度均为0.3mol/L，则铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，当铜离子完全析出时，铜离子得到电子的物质的量=0.15mol×2=0.3mol＜0.6mol，所以电解混合溶液时，阴极上先析出铜后析出氢气，阳极上析出氧气，但得失电子的物质的量都是0.6mol，
设阴极上析出氢气的物质的量是y，阳极上析出氧气的物质的量是z，
则0.15mol×2+2y=4z=0.6mol，y=0.15mol，z=0.15mol，所以A池中共收集到的气体的物质的量是（0.15+0.15）mol=0.3mol，则气体体积=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，①上铜离子得电子析出金属铜，铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，③上银离子得电子生成银单质，根据电子守恒，转移0.6mol电子析出金属银是0.6mol，两个电极析出固体物质的量之比为1：4，
故答案为：6.72； 1：4；
（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，所以欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜；
故答案为：氢氧化铜．

点评本题考查了原电池和电解池原理，注意（4）题中，阴极上不仅析出铜还析出氢气，根据阴极上得到电子数等于原电池中转移电子数进行计算，从而得出析出氢气的量，为易错点，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，题目难度中等．

练习册系列答案

1．某混合溶液中可能含有下列离子中的若干种：Na⁺、K⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-　现取三份该溶液进行如下实验：
（1）第一份加入足量盐酸，无任何气体产生；
（2）第二份加入足量NaOH溶液，经搅拌、过滤、洗涤、灼烧、最后得到红棕色固体；
（3）第三份滴加0.1mol．L^-1酸性KMnO₄溶液，KMnO₄溶液的紫色消失
（4）另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈现黄色．
根据上述实验，以下说法正确的是（　　）

	A．	原混合溶液中只存在Na⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，不可能存在K⁺、CO₃^2-
	B．	由实验（1）无法推断原混合溶液中是否含有SO₄^2-
	C．	由实验（2）无法推断原混合溶液中是否含有Fe³⁺
	D．	由实验（3）可推断原混合溶液中存在Fe²⁺