Question

【題目】某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量)，當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請回答下列問題：

（1）甲池為__________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，A電極的電極反應(yīng)式為___________________________。

（2）丙池中F電極為_________(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)，F(xiàn)電極的電極反應(yīng)式為_________________________________。該池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

（3）當(dāng)乙池中C極質(zhì)量減輕10．8 g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗O2的體積為_____mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

（4）一段時(shí)間后，斷開電鍵K,下列物質(zhì)能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是___(填選項(xiàng)字母)。

A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

【答案】原電池 CH3OH - 6e-+ 8OH－ = CO32－+ 6H2O 陰極 Cu2+ + 2e－ = Cu 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 560 B

【解析】

甲、乙、丙三池中只有甲池中的氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此甲池為原電池，乙、丙為電解池，甲池中通入甲醇的一極A為負(fù)極，通入氧氣的一極B為正極，乙、丙為串聯(lián)關(guān)系，則電極D、F為陰極，C、E為陽極。

（1）甲池能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)為原電池，通入甲醇的一極A為負(fù)極，負(fù)極上甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為：CH3OH - 6e-+ 8OH－=CO32－+6H2O，故答案為：CH3OH - 6e-+ 8OH－ = CO32－+ 6H2O；

（2）丙池中F電極與甲池負(fù)極相連，為電解池的陰極，陰極上Cu2+放電生成Cu，電極反應(yīng)式為Cu2+ + 2e－ = Cu；丙池為電解硫酸銅溶液，電解生成銅、氧氣和硫酸，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4，故答案為：Cu2++ 2e－= Cu；2CuSO4 + 2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；

（3）（3）C極上的電極反應(yīng)為：Ag-e-═Ag+，B電極上的電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-═4OH-，當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，即轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，此時(shí)甲池中B電極理論上消耗O2的物質(zhì)的量是0.025mol，體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，故答案為：560；

（4）從丙池的電解總反應(yīng)式可以看出，溶液中減少的“2Cu＋O2”相當(dāng)于CuO，因此可以加入CuO，故答案為：B。