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    被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．如图1为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中

    不断地产生电流．试回答下列问题：
    （1）写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：
     

    （2）若将此燃料电池改为以肼（ N2H4）和氧气为原料（其他条件不变），工作时（产物为N2，H2O）负极电极反应式为
     

    （3）用上述氢氧燃料电池作直流电源进行电解，装置如图2所示．若通电5min时，铜电极质量增加2.16g．试回答：
    ①电源中Y电极为直流电源的
     
    极．（填“正”或“负”）
    ②通电5min后B中pH变化：
     
    ，（填“增大”、“减小”或“不变”）．
    ③通电5min时氢氧燃料电池中，理论上消耗标准状况下
     
    L氧气．
    ④A中KCl溶液体积也是200mL，通电5min后，溶液的OH-浓度
     
    mol?L-1（设电解前后溶液体积无变化且KCl有剩余）．
    ⑤通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为
     
    （设电解前后溶液体积无变化）．
    考点：化学电源新型电池,电解原理
    专题：电化学专题
    分析：（1）氢氧燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；
    （2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，工作时，负极上肼失电子发生氧化反应；
    （3）①由铜电极的质量增加，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极，Y为正极；
    ②根据电解质溶液中氢离子浓度变化来判断pH变化；
    ③根据Cu电极的质量变化求出转移的电子，根据电子守恒求算氧气；
    ④根据A中的电极反应及与C中转移的电子守恒来计算电解后溶液的氢氧根离子的物质的量浓度；
    ⑤根据电极反应及电子守恒来计算通电前CuSO4溶液的物质的量．
    解答： 解：（1）氢氧燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，则其电极反应式为：2H2O+O2+4e-═4OH-；
    故答案为：2H2O+O2+4e-═4OH-；
    （2）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池工作时，负极上肼失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-═N2↑+4H2O，
    故答案为：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；
    （3）①由铜电极的质量增加，发生Ag++e-=Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极，Y为正极，故答案为：正；
    ②B中阴极上铜离子放电，阳极上氢氧根离子放电，则溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，
    故答案为：减小；
    ③由铜电极的质量增加2.16g，发生Ag++e-=Ag，则银的物质的量为0.02mol，转移电子为0.02mol，已知2H2O+O2+4e-═4OH-，则消耗的氧气为0.005mol，即0.112 L；
    故答案为：0.112；
    ④由A中发生2KCl+2H2O
     通电 
    .
     
    2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，
    由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，
    则c（OH-）=
    0.02mol
    0.2L
    =0.1mol?L-1，
    故答案为：0.1；
    ⑤由电子守恒可知，转移0.02mol电子时，B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
    则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-═H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，
    则Cu2++2e-═Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO4）=
    0.005mol
    0.2L
    =0.025 mol?L-1；
    故答案为：0.025 mol?L-1．
    点评：本题考查电解原理的应用，明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口，并明确发生的电极反应及电子守恒即可解答，题目难度中等．
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    ．有机物归类时，母体优先顺序为酯＞酸＞醛（或酮）＞醇等，则该分子所属类别是
     
    ．
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    试参考该分子的结构简式分析谱图：该分子中共有
     
    种化学环境不同的氢原子；谱线最高者表示有
     
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    晶体，其化学式为
     
    ，若要使其熔化，需破坏的化学键为
     
    ．
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    请在图中左边立方体的○内填写出其余3个Fe原子．
    上述一个立方体中4个Fe原子所在顶点连接所构成的空间几何体为
     
    ．

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    试管A中除了产物和水之外，还可能存在
     
    、
     
    （写出化学式）．

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    （填“甲”或“乙”）；
    （2）④电极上的电极反应式为
     
    ；
    （3）①电极上的电极反应式为
     
    ，检验该电极反应产物的方法是
     
    ；
    （4）写出装置甲的反应总化学方程式
     
    ．

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