题目内容
熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年．现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、H2的体积比为1：1）直接作燃料，其工作原理如图所示．请回答下列问题：
（1）B极发生
（2）电池总反应为
（3）以此电源电解足量的CuSO4溶液，阳极产生气体0.56L（已换算为标况），则阴极产物的质量为
（4）电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，其原因是
考点：原电池和电解池的工作原理,盐类水解的原理
专题：
分析：（1）依据电解池中阴离子移向阳极，判断电解池的电极，电解池阴极发生还原反应；
（2）由图2，电池总反应为一氧化碳和氢气得燃烧反应，据此书写；
（3）依据消耗的氧气的量计算转移电子数，依据转移电子守恒，计算生成铜的质量，根据消耗氢氧根计算氢离子浓度，从而计算pH；
（4）碳酸钠溶液水解成碱性，方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，所以不能用带玻璃塞的试剂瓶保存．
（2）由图2，电池总反应为一氧化碳和氢气得燃烧反应，据此书写；
（3）依据消耗的氧气的量计算转移电子数，依据转移电子守恒，计算生成铜的质量，根据消耗氢氧根计算氢离子浓度，从而计算pH；
（4）碳酸钠溶液水解成碱性，方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，所以不能用带玻璃塞的试剂瓶保存．
解答：
解：（1）由图2中碳酸根离子移向A极可知A为阳极，B为阴极，阴极发生还原反应，故答案为：还原；
（2）由图2，电池总反应为一氧化碳和氢气得燃烧反应，方程式为：CO+H2+O2=CO2+H2O；故答案为：CO+H2+O2=CO2+H2O；
（3）电解足量的CuSO4溶液，阳极为氢氧根失电子生成氧气，产生气体0.56L（标准状况下）氧气的物质的量=
=0.025mol，O2→2O-～4e-，所以转移电子数为0.1mol，则消耗氢氧根的物质的量为0.1mol，则溶液中属于氢离子为0.1mol，浓度为
=0.1mol/L，所以溶液的pH约为1；
Cu2++2e-=Cu
2 64g
0.1mol m
m=3.2g，故答案为：3.2；1；
（4）碳酸钠溶液水解成碱性，方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，所以不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-．
（2）由图2，电池总反应为一氧化碳和氢气得燃烧反应，方程式为：CO+H2+O2=CO2+H2O；故答案为：CO+H2+O2=CO2+H2O；
（3）电解足量的CuSO4溶液，阳极为氢氧根失电子生成氧气，产生气体0.56L（标准状况下）氧气的物质的量=
| 0.56L |
| 22.4L/mol |
| 0.1mol |
| 1L |
Cu2++2e-=Cu
2 64g
0.1mol m
m=3.2g，故答案为：3.2；1；
（4）碳酸钠溶液水解成碱性，方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，所以不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-．
点评：本题考查电化学电极反应的书写、电解的计算等知识，明确发生的电解反应及反应中转移的电子数即可解答，注意阳极、阴极产生的气体体积相同是解答本题的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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| B、b、a、c |
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| ||
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D、CH4O（l）+
|
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