Question

(15分)如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。将电路接通后，向（乙）中滴人酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题：

（1）(甲)装置是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是_______（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是____；

（2）在（乙）装置中，石墨(C)电极上发生_______反应（填“氧化”或“还原”）；（乙）装置中总反应的离子方程式是：___________________________________.

（3）如果（丙）装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则（乙）装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为____，（甲）装置中消耗的 CH4的质量为____。

（4）(丁)装置中X电极为_______极（填“正”、“负”、“阳”、“阴”），在通电一段时间后，Y电极上发生的电极反应式是_______。

Answer 1

（1）CH4O2+2H2O+4e-=4OH-（2）氧化2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑（3）2.24L0.4g（4）阳Cu2++2e-=Cu

【解析】

试题分析：（1）因为甲为原电池，乙为电解池，因为铁电极附近显红色，说明是溶液中的氢离子放点，铁电极为阴极，则甲中a极为负极，甲烷在负极反应。B为原电池的正极，氧气得到电子生成了氢氧根离子，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。（2）乙中石墨为电解池的阳极，发生氧化反应，乙中是电解氯化钠生成氢氧化钠和氯气和氢气，离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。（3）如果精炼铜的电极上质量增加了6.4克，即为0.1摩尔铜，根据电子守恒，所以铁电极上氯离子失去0.2摩尔电子，生成标准状况下氯气的体积为2.24L，则消耗甲烷0.025摩尔，即0.025×16=0.4g。（4）丁中x连接的是原电池的正极，所以为阳极，y为阴极，y极上是溶液中的铜离子得到电子生成铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu。

考点：原电池的原理和电解池的原理的应用。