题目内容

下图装置中盛KOH溶液的部分是一个氢氧燃料电池,对此装置的分析合理的的是

A.该装置中Cu极为正极
B.一段时间后锌片质量减少
C.b极的电极反应式为H2—2e=2H+
D.一段时间后,硫酸铜溶液的浓度不变

D

解析试题分析:氢氧燃料电池中,通入氢气的b电极为负极,通入氧气的a电极是正极,右侧装置为电解池,与正极相连的Cu电极为阳极,与负极项链的Zn电极为阴极,故A选项错误;阳极反应式为Cu—2e=Cu2+,阳离子移向阴极,铜离子比氢离子容易得到电子,则阴极反应式为Cu2++2e=Cu,所以锌片上镀上一层铜,锌片的质量增大,故B选项错误;KOH溶液显碱性,氢离子不能在碱性溶液中大量共存,则负极反应式为H2—2e+2OH=2H2O,故C选项错误;由于阴极消耗的铜离子与阳极生成的铜离子的物质的量相等,则硫酸铜溶液的浓度不变,故D选项正确。
考点:考查原电池和电解原理,涉及碱性氢氧燃料电池和电解装置图、电极类型、电极反应式、电镀液浓度的变化等。

练习册系列答案
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硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体,用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。
(1)该电池工作时正极应通入           
(2)该电池的负极电极反应式为:                                          
(3)该电池工作时负极区溶液的pH        (填“升高”“不变”“降低”)
(4)有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4,因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4,某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验,以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用,请帮助该小组完成实验方案设计。
0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,1mol·L-1HNO3,1mol·L-1H2SO4,1mol·L-1HCl,
0.1mol·L-1Ba(OH)2,0.1 mol·L-1 BaCl2

 
实验步骤
实验现象及相关结论

取少量电解质溶液于试管中,用pH试纸测其pH。
试纸呈深蓝色,经比对溶液的pH约为14,说明溶液中有残余的KOH。

继续加入          溶液,再加入
           溶液,振荡。
若有白色沉淀产生,则溶液中含有K2SO4
若无白色沉淀产生,则溶液中没有K2SO4

另取少量电解质溶液于试管中,先加
1 mol·L-1的H2SO4酸化,再滴入2~3滴0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液,振荡。
                                   
                                  
                                   
                                   
 
(5)若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH56g,取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉沉在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为11.65g,计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度                        。  (结果保留四位有效数字,假设溶液体积保持不变,已知:M(KOH)=56,M(BaSO4)=233,M(BaSO3)=217)

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