Question

11．如图1所示的装置是一种新型燃料电池，它以CO为燃料，以一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃熔融混合物为电解质；图2是粗铜精炼的装置图．
现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验．

（1）A极上的电极反应式为CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂，B极上的电极反应式为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-．
（2）B极应与D极相连（填“C”或“D”），当消耗标准状况下2.24L CO时，C电极的质量变化为增加（填“增加”或“减少”）了6.4g．

Answer 1

分析 （1）该燃料电池中，A为负极，负极上CO失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳，B为正极，正极上氧气得电子；
（2）燃料电池中通入氧气的电极是正极，电解精炼粗铜时，电解池阳极与原电池正极相连；C电极是阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，根据转移电子守恒计算生成铜质量．

解答 解：（1）该燃料电池中，A为负极，CO具有还原性在负极上发生氧化反应生成CO₂，电极反应式为：CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂，B为正极，正极上氧气得电子，正极方程式为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
故答案为：CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂；O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（2）因A为负极，B为正极，粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源的正极相连，则B与D相连；C为阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，则C极质量增加；
由CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂可知，当消耗标准状况下2.24LCO时，反应转移0.2mol电子，则C极上析出质量=$\frac{0.2mol}{2}$=6.4g，
故答案为：D；增加；6.4．

点评 本题考查了原电池和电解池的工作原理，侧重考查学生分析计算能力，难点是电极反应式的书写，要根据电解质确定电极反应式书写方式，题目难度不大．