题目内容
如图所示的装置，X、Y都是惰性电极．将电路接通后，向（乙）中滴人酚酞溶液，在Fe极附近显红色．试回答下列问题：
（1）（甲）装置是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是 （填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是 ；
（2）在（乙）装置中，石墨（C）电极上发生 反应（填“氧化”或“还原”）；（乙）装置中总反应的离子方程式是： ．
（3）如果（丙）装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则（乙）装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为 ，（甲）装置中消耗的 CH4的质量为 ．
（4）（丁）装置中X电极为 极（填“正”、“负”、“阳”、“阴”），在通电一段时间后，Y电极上发生的电极反应式是 ．
（1）（甲）装置是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
（2）在（乙）装置中，石墨（C）电极上发生
（3）如果（丙）装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则（乙）装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为
（4）（丁）装置中X电极为
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：
分析：向（乙）中滴人酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明铁极生成氢氧根离子，应为电解池的阴极，则C为阳极，可知甲中a为负极，b为正极，甲装置是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），则a极通入甲烷，b极通入氧气，丙中粗铜为阳极，精铜为阴极，丁中X为阳极，Y为阴极，以此解答该题．
解答：
解：向（乙）中滴人酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明铁极生成氢氧根离子，应为电解池的阴极，则C为阳极，可知甲中a为负极，b为正极，甲装置是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），则a极通入甲烷，b极通入氧气，丙中粗铜为阳极，精铜为阴极，丁中X为阳极，Y为阴极，
（1）a处通入的是CH4，b极通入氧气，电极方程式为2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：CH4；2H2O+O2+4e-=4OH-；
（2）在（乙）装置中，石墨（C）电极为阳极，发生氧化反应，电解总方程式为2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑，
故答案为：氧化；2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑；
（3）乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，根据电极反应：Cu2++2e-=Cu，即生成0.64g即0.01mol铜，转移电子是0.02mol，铁电极是阴极，该极上产生氢气，2H++2e-=H2↑，当转移0.02mol电子时，该极上产生的气体为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L，甲烷失去电子，电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，消耗的 CH4的物质的量为
=0.025mol，质量为0.025mol×16g/mol=0.4g，
故答案为：0.224L；0.4g；
（4）丁中X为阳极，Y为阴极，Y电极上发生的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故答案为：阳；Cu2++2e-=Cu．
（1）a处通入的是CH4，b极通入氧气，电极方程式为2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：CH4；2H2O+O2+4e-=4OH-；
（2）在（乙）装置中，石墨（C）电极为阳极，发生氧化反应，电解总方程式为2Cl-+2H2O
| ||
故答案为：氧化；2Cl-+2H2O
| ||
（3）乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，根据电极反应：Cu2++2e-=Cu，即生成0.64g即0.01mol铜，转移电子是0.02mol，铁电极是阴极，该极上产生氢气，2H++2e-=H2↑，当转移0.02mol电子时，该极上产生的气体为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L，甲烷失去电子，电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，消耗的 CH4的物质的量为
| 0.2mol |
| 8 |
故答案为：0.224L；0.4g；
（4）丁中X为阳极，Y为阴极，Y电极上发生的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故答案为：阳；Cu2++2e-=Cu．
点评：本题考查原电池和电解原理，明确电池反应中元素的化合价变化发生的反应是解答的关键，注意放电顺序的应用及电子守恒，题目难度中等．
练习册系列答案
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