Question

某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理，設計如圖所示的電池裝置．
（1）該電池中OH^-向

 

極移動（填“正”或“負”）
（2）該電池負極的電極反應為

 

．
（3）用該電池電解（惰性電極）500mL某CuSO₄溶液，電解一段時間后，為使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需要向溶液中加入9.8gCu（OH）₂固體．則原CuSO₄溶液的物質的量濃度為

 

，電解過程中收集到標準狀況下的氣體體積為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）原電池中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動；
（2）該燃料電池中，通入甲醇的電極是分解、通入氧氣的電極是正極，負極反應式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O、正極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（3）加入9.8g Cu（OH）₂固體能使電解質溶液恢復原狀，n[Cu（OH）₂]=

9.8g

98g/mol

=0.1mol，相當于加入0.1molCuO和0.1molH₂O，根據(jù)Cu原子守恒計算硫酸銅的物質的量濃度，根據(jù)O原子守恒、H原子守恒計算生成氣體體積．

解答： 解：（1）原電池中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，所以氫氧根離子向負極移動，故答案為：負；
（2）該燃料電池中，通入甲醇的電極是分解、通入氧氣的電極是正極，負極反應式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O、正極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
（3）加入9.8g Cu（OH）₂固體能使電解質溶液恢復原狀，n[Cu（OH）₂]=

9.8g

98g/mol

=0.1mol，相當于加入0.1molCuO和0.1molH₂O，根據(jù)Cu原子守恒得n（CuSO₄）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，則C（CuSO₄）=

0.1mol

0.5L

=0.2mol/L，
根據(jù)O原子守恒得n（O₂）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，根據(jù)H原子守恒得n（H₂）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，
則氣體體積=（0.1+0.1）mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：0.2mol/L；4.48L．

點評：本題考查原電池和電解池原理，側重考查學生分析問題及計算能力，難點是電極反應式的書寫，注意（3）題陰極上發(fā)生的反應有哪些，會利用原子守恒解答問題，題目難度不大．