Question

6．（1）如图1是一种新燃料电池，它以CO为燃料，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写出A极发生的电极反应式CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂；
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与D极 （填：“C”或“D”）相连；
③当消耗1.12L（标况下）CO时，粗铜电极理论上减少铜的质量不超过3.2克．
（2）工业上，可用铁作阳极，电解KOH溶液制备K₂FeO₄．
①电解过程中，OH-向阳（填“阴”或“阳”）极移动，阳极的电极反应式为Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
②若阳极有28gFe溶解，则阴极析出的气体在标准状况下的体积为33.6L．

Answer 1

分析 （1）①CO具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO₂，结合电解质书写电极反应式；
②A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；
③电子得失守恒以及粗铜中除了铜失去电子还有其他金属失去电子．
（2）①电解时阴离子向阳极移动，Fe在阳极失电子，在碱性条件下被氧化为FeO₄^2-；
②依据电极反应电子守恒计算阴极生成的气体为氢气的体积．

解答 解：（1）①CO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，
故答案为：CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂；
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，
故选：D；
③当消耗1.12L（标况下）CO时，转移0.1mol电子，生成0.05molCu，为0.05mol×64g/mol=3.2g，因粗铜中除了铜失去电子还有其他金属失去电子，根据电子得失守恒可知减少铜的质量小于3.2克，
故答案：3.2；
（2）①电解时阴离子向阳极移动，则OH^-向阳极移动；用铁作阳极，电解KOH溶液制备高铁酸钾，电解过程中，阳极的电极反应是铁失电子生成高铁酸根离子，结合碱溶液中氢氧根离子电荷配平得到电解反应为Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
故答案为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
②电解一段时间后，若阳极质量减少28g，为铁，物质的量=$\frac{28g}{56g/mol}$=0.5mol，则在此过程中，阴极电极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，依据电子守恒Fe～6e-～3H₂，阴极析出的气体在标准状况下的体积=3×0.5mol×22.4L/mol=33.6L，
故答案为：33.6．

点评 本题考查了原电池原理和电解池原理的应用，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的应用能力和计算能力，注意把握电极方程式的书写方法和电子守恒在计算中的应用．