Question

Ⅰ．（1）事实证明，原电池中发生的反应通常是放热反应．利用下列化学反应可以设计成原电池的是

 

；
A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H＜0
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应式为

 

；
Ⅱ．电解原理在化学工业中有着广泛的应用．如图所示电解池，其中a为CuSO₄溶液，X和Y是两块惰性电极板，则电解时的化学方程式为

 

；通电一段时间后如果转移了0.4mole^-，若想使电解质溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，则需加入

 

g

 

（填化学式）．

Answer 1

考点：电解原理,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：Ⅰ、（1）常温下属于氧化还原反应的放热反应，可设计为原电池，存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应；
（2）氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失去电子；
Ⅱ、根据电解硫酸铜溶液电解电极反应的工作原理知识来回答．

解答： 解：Ⅰ、（1）A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0，为氧化还原反应，为放热反应，能设计为原电池，故C正确；
故答案为：C；
（2）以KOH溶液为电解质溶液，氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失去电子，负极反应为H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
故答案为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
Ⅱ．若X和Y均为惰性电极，a为CuSO₄溶液，则电解时的总化学反应方程式为2CuSO₄+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，通电一段时间后，转移了0.4mole^-，若想使电解质溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，依据电子守恒可知，生成铜0.2mol，依据少什么加什么的原则，所以可以向所得溶液中加入CuO粉末，依据铜元素守恒得到氧化铜质量=0.2mol×80g/mol=16g；
故答案为：2CuSO₄+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；16g；CuO．

点评：本题考查原电池和电解池的原理分析和电极反应，明确原电池与氧化还原反应的关系及负极发生氧化反应，电解池中 电子守恒的计算是解答本题的关键，题目难度中等．