Question

18．图中甲为甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），该同学想在乙中实现铁上镀铜，则a处电极上发生的电极反应式是CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．负极区的pH减小（填“增大”、“减小”、“不变”）
某一电极的质量减轻 6.4g，则消耗的O₂在标准状况下的体积为1.12L．

Answer 1

分析 在乙中实现铁上镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，甲中左边a电极为负极、右边b电极为正极，燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以a处通入的气体是甲醇、b处通入的气体是氧气，a电极上电极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，b电极上电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，根据串联电路中转移电子相等计算消耗O₂体积．

解答 解：在乙中实现铁上镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，甲中左边a电极为负极、右边b电极为正极，燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以a处通入的气体是甲醇、b处通入的气体是氧气，a电极上电极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，所以负极区的pH减小，b电极上电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，当铜电极质量减去6.4g时，失去电子的物质的量=$\frac{6.4}{64}$×2=0.2mol，串联电路中转移电子相等，所以消耗的O₂在标准状况下的体积为=$\frac{0.2}{4}$×22.4=1.12L，
故答案为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；减小；1.12L．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，知道燃料电池中电极材料和其相应的电解质关系、串联电路中转移电子相等即可解答，难点是热量电池中电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，为易错点．