Question

4．（1）如图是用于笔记本电脑的甲醇燃料电池结构示意图，a处充入的物质是甲醇（写名称），写出此电极的电极反应式CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺．
（2）若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有下列离子的溶液，

离子	Cu2+	H+	Cl-	SO42-
c/mol•L-1	0.5	2	2	0.5

电解一段时间后，两极收集到相同体积（相同条件）的气体，（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）则整个电解过程中阳极发生反应的电极反应式为2Cl ^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）原电池中电子从负极经外电路流向正极，负极反应氧化反应；
（2）依据电解原理和溶液中离子放电顺序，结合两极收集到相同体积（相同条件）的气体判断．

解答 解：（1）原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知a电极为负极，
甲醇在负极上发生氧化反应，电极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，
故答案为：甲醇；CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；
（2）电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相词条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），200ml溶液中含有c（Cu²⁺）=0.5mol/L，c（H⁺）=2mol/L，c（Cl^-）=2mol/L，c（SO₄^2-）=0.5mol/L；
阳极首先生成氯气，后氢氧根失电子放出氧气，阴极首先析出铜，后生成氢气，又因为两极收集到相同体积，所以
阳极电极反应为：2Cl ^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：2Cl ^--2e^-=Cl₂↑，4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑．

点评 本题主要考查了电化学中电极方程式的书写，关键要在理解燃料电池盒电解池原理的基础上进行解题，题目难度不大．