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    如图是甲醇燃料电池工作的示意图1，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极．工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同．
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    （1）甲中负极的电极反应式为
     
    ．
    （2）乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为
     
    ．
    （3）丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2，则图中②线表示的是
     
    离子的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要
     
    mL 5.0mol/L NaOH溶液．
    分析：（1）甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，注意电解质溶液是碱性溶液；
    （2）工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气；A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气；阳极电极反应和电子守恒计算得到；
    （3）C电极为阳极，D电极为阴极，根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据丙的成分可知溶液中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此C电极是Cu做阳极，D电极是石墨做阴极，根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化确定曲线对应的离子，结合转移电子的物质的量计算．
    解答：解：（1）甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
    （2）工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为X，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，电极反应为：
          Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑；
     0.1mol  0.2mol            2x  x
    A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：
    4OH--4e-=2H2O+O2↑；
         4x       x
    得到0.2+2x=4x
    x=0.1mol
    乙中A极析出的气体是氧气物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L，故答案为：2.24L；
    （3）根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知，铜离子从无增多，铁离子物质的量减小，亚铁离子增加，①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，
    依据（2）计算得到电子转移为0.2mol，当电子转移为0.2mol时，丙中阳极电极反应Cu-2e-=Cu2+，生成Cu2+物质的量为0.1mol，图象分析每个单位为0.05mol，阴极电极反应Fe3++e-=Fe2+，溶液中有Fe3+ 0.2mol，Fe2+ 0.3mol，Cu2+为0.1mol，所以需要加入NaOH溶液1.4mol，所以NaOH溶液等体积为，
    1.4mol
    5mol/L
    =0.28L=280ml，
    故答案为：Fe2+；280．
    点评：本题综合原电池电解原理乙级原电池知识，综合性强，难度大，主要考查学生分析问题的能力，是高考的热点习题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源：宁夏自治区模拟题 题型：填空题

    甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。   
    (1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
    反应I：CO(g)+2H2 (g) CH3OH(g)     △H1
    反应Ⅱ：CO2(g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H2
    在以上制备甲醇的两个反应中，反应I优于反应Ⅱ，原因为____________
    下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数的数值：  
    ①在一密闭容器中发生反应工并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器升温，此反应的化学平衡应____（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
    ②某温度下，将1 mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)=0.1 mol/L，则CO的转化率为____，此时的温度____（填“>”“<”或 “=”）250℃。
    (2)已知在常温常压下：
    ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 4H2O(l)  △H1=-Q1 kJ/mol
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H2=-Q2 kJ/mol
    ③H2O(g)=H2O(l)   △H3=-Q3 kJ/mol
    请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式：_____________。
    (3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将_____________（填“升高” “降低”或“不变”），该燃料电池负极反应的离子方程式为_____________。

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