Question

8．粗銅中一般含有鋅、鐵、銀、金等雜質(zhì)．在如圖所示的裝置中，甲池的總反應(yīng)方程式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O．接通電路一段時(shí)間后，純Cu電極質(zhì)量增加了3.2g．在此過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 甲池中電解質(zhì)溶液的pH值減小
• B． 乙池中CuSO₄溶液的濃度不變
• C． 甲池中理論上消耗空氣的體積是2.8L（空氣中O₂體積分?jǐn)?shù)以20%計(jì)算）
• D． 甲池通入CH₃OH一極的電極反應(yīng)為：CH₃OH-6e-+2H₂O═CO₃^2-+8H⁺

Answer 1

分析 A．甲池能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，符合原電池的條件，屬于燃料原電池，總的電極反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O，導(dǎo)致氫氧根離子的濃度減��；
B．粗銅比銅活潑的金屬放電，而陰極一直是銅離子放電，所以銅離子的濃度減�。�
C．串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，根據(jù)銅離子得電子數(shù)計(jì)算消耗空氣的體積；
D．甲池中，通入甲醇的電極是負(fù)極，堿性條件下，電極反應(yīng)式中不能產(chǎn)生氫離子．

解答 解：A．甲池能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，符合原電池的條件，屬于燃料原電池，總的電極反應(yīng)式為：：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O，導(dǎo)致氫氧根離子的濃度減小，所以pH值減小，故A正確；
B．乙池中，陽極上不僅溶解銅還溶解鋅、鐵、銀等金屬，陰極上只有銅析出，所以陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅，則溶液中硫酸銅溶液濃度減小，故B錯(cuò)誤；
C．串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，析出3.2g銅轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=氧氣得電子的物質(zhì)的量，所以如果在標(biāo)況下消耗空氣體積=$\frac{\frac{3.2g}{64g/mol}×2}{4}$=2.8L，而狀況不知，故C錯(cuò)誤；
D．甲池中，通入甲醇的電極是負(fù)極，堿性條件下，電極反應(yīng)式中不能產(chǎn)生氫離子，電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，明確各個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)選項(xiàng)是D，只有酸堿性條件下，燃料電池中電極反應(yīng)式不同，所以書寫燃料電池的電極反應(yīng)式要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，為易錯(cuò)點(diǎn)．