Question

【题目】如图所示，是原电池的装置图。请回答：

（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为____；

（2）若C为CuCl2溶液，Zn是负极，Cu极发生____反应，电极反应为____。

（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：

电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，c电极为____极，电极反应方程式为____。若线路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为____ L。

Answer 1

【答案】2H++2e-=H2↑ 还原 Cu2++2e-=Cu 负 CH3OH6e-+H2O=CO2↑+6H+ 11.2

【解析】

(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，电极反应为Fe－2e－＝Fe2+，A为正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为2H++2e-＝H2↑；

(2)锌、铜和CuCl2溶液构成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，导致锌逐渐溶解，电极反应式为Zn－2e－＝Zn2+，铜作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应而析出铜单质，电极反应式为Cu2++2e-＝Cu；

(3)根据图中电子流向可知c为负极，是甲醇发生氧化反应，电极反应式为CH3OH－6e-+H2O＝CO2↑+6H+；1mol氧气在反应中得到4mol电子，因此若线路中转移2mol电子时消耗氧气0.5mol，在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。