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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源,对A、B装置通电一段时间后,发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重(假设工作时无能量损失).
请回答下列问题:
(1)分别指出F电极、②电极的名称______、______.
(2)④电极的反应式:______.E电极的反应式:______.
①电极上产生的实验现象是______.
(3)若A池中原混合液的体积为500mL,CuSO4、K2SO4浓度均为0.1mol/L,电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体______L.魔方格
答案
(1)对A、B装置通电一段时间后,发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重,则说明③电极上银离子得电子析出银,则③是电解池阴极,所以④②是阳极,①是阴极,原电池中E是负极,F是正极,故答案为:正极;阳极;  
(2)电解池中,③上银离子得电子生成银单质,④电极上银失电子生成银离子进入溶液,电极反应式为:Ag-e-=Ag+,E是原电池负极,负极上甲醇失电子和氢氧根离子生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O,
A装置中,①是阴极,所以该电极上先是铜离子得电子而析出,后氢离子得电子析出氢气,所以现象是:先有红色固体析出,后有气泡产生,
故答案为:Ag-e-=Ag+;CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O;先有红色固体析出,后有气泡产生;
(3)设1.6g甲醇反应转移电子的物质的量是x,
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O 转移电子
32g                      6mol
1.6g                      x
x=
1.6g×6mol
32g
=0.3mol
若A池中原混合液的体积为500mL,CuSO4、K2SO4浓度均为0.1mol/L,则铜离子的物质的量为0.1mol/L×0.5L=0.05mol,当铜离子完全析出时,铜离子得到电子的物质的量=0.05mol×2=0.1mol<0.3mol,所以电解混合溶液时,阴极上先析出铜后析出氢气,阳极上析出氧气,但得失电子的物质的量都是0.3mol,
设阴极上析出氢气的物质的量是y,阳极上析出氧气的物质的量是z,
则0.05mol×2+2y=4z=0.3mol,y=0.1mol,z=0.075mol,所以A池中共收集到的气体的物质的量是(0.1+0.075)mol=1.75mol,则气体体积=0.175mol×22.4L/mol=3.92L,
故答案为:3.92.
核心考点
试题【如图所示,用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源,对A、B装置通电一段时间后,发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重(假设工作时无能量损失).请回】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示的电解装置中,A池盛有200mL饱和KCl溶液,B池盛有200ml饱和CuSO4溶液,四个电极都用惰性材料制成,通电一段时间后,B池中阴极增重0.64g,求:
(1)写出A、B两池中阳极电极反应式
(2)计算标准状况下气体各为多少升?魔方格
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某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.

魔方格

请回答:
I.用图1所示装置进行第一组实验.
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是______(填字母序号).
A.铝     B.石墨     C.银    D.铂
(2)N极发生反应的电极反应式为______.
(3)实验过程中,SO42-______(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有______.
II.用图2所示装置进行第二组实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.
(4)电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和______.
(6)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少______ g.
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为______.
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如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.

魔方格

根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为______(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式______.
(2)铁电极为______(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为______.
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在______(填“铁极”或“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为______;丙装置中阴极析出铜的质量为______.
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如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下:
魔方格

在卡片上,描述合理的是(  )
A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D.②③④
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如图所示,其中甲池的总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O下列说法正确的是(  )
魔方格
A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O=CO32-+8H+
C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗560mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生2.9g固体
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