Question

(15分)如圖所示的裝置，X、Y都是惰性電極。將電路接通后，向（乙）中滴人酚酞溶液，在Fe極附近顯紅色。試回答下列問題：

（1）(甲)裝置是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則a處通入的是_______（填“CH4”或“O2”），b處電極上發(fā)生的電極反應式是____；

（2）在（乙）裝置中，石墨(C)電極上發(fā)生_______反應（填“氧化”或“還原”）；（乙）裝置中總反應的離子方程式是：___________________________________.

（3）如果（丙）裝置中精銅電極的質量增加了6.4g，則（乙）裝置中，鐵電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下為____，（甲）裝置中消耗的 CH4的質量為____。

（4）(丁)裝置中X電極為_______極（填“正”、“負”、“陽”、“陰”），在通電一段時間后，Y電極上發(fā)生的電極反應式是_______。

Answer 1

（1）CH4O2+2H2O+4e-=4OH-（2）氧化2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑（3）2.24L0.4g（4）陽Cu2++2e-=Cu

【解析】

試題分析：（1）因為甲為原電池，乙為電解池，因為鐵電極附近顯紅色，說明是溶液中的氫離子放點，鐵電極為陰極，則甲中a極為負極，甲烷在負極反應。B為原電池的正極，氧氣得到電子生成了氫氧根離子，電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-。（2）乙中石墨為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應，乙中是電解氯化鈉生成氫氧化鈉和氯氣和氫氣，離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。（3）如果精煉銅的電極上質量增加了6.4克，即為0.1摩爾銅，根據(jù)電子守恒，所以鐵電極上氯離子失去0.2摩爾電子，生成標準狀況下氯氣的體積為2.24L，則消耗甲烷0.025摩爾，即0.025×16=0.4g。（4）丁中x連接的是原電池的正極，所以為陽極，y為陰極，y極上是溶液中的銅離子得到電子生成銅，電極反應為：Cu2++2e-=Cu。

考點：原電池的原理和電解池的原理的應用。