Question

【题目】图中甲池的总反应式为。

（1）甲池中负极上的电极反应式为_____________________。

（2）乙池中石墨电极上电极反应式为_________________________________。

（3）要使乙池恢复到电解前的状态，应向溶液中加入适量的 _______________。

A．CuO B．Cu(OH)2 C．CuCO3 D．CuSO4

（4）若将乙池中两个电极改成等质量的Fe和Cu，实现在Fe上镀Cu，当甲中消耗1.6gN2H4时，乙池中两个电极质量差为_________________g。

Answer 1

【答案】N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O 2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ A、C 12.8

【解析】

从图中可以看出，甲池为燃料电池，乙池为电解池。通N2H4的电极为负极，通O2的电极为正极；乙池中，石墨电极为阳极，铁电极为阴极。

（1）甲池中通入N2H4的电极为负极，N2H4在碱性条件下失电子，生成N2等。

（2）乙池中石墨电极为阳极，H2O失电子，生成O2等。

（3）要使乙池恢复到电解前的状态，应先看阴、阳极的产物，离开溶液的两电极产物反应后，加入电解后的乙池电解质溶液中，即可恢复原来的性质。

（4）乙池电极得失电子的物质的量，与N2H4失电子的物质的量相等，当甲中消耗1.6gN2H4时，线路中通过的电子为=0.2mol，即可求出乙池中两个电极质量差。

（1）甲池中通入N2H4的电极为负极，N2H4在碱性条件下失电子，生成N2等，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O。答案为：N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O；

（2）乙池中石墨电极为阳极，H2O失电子，生成O2等，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。答案为：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；

（3）乙池中石墨电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，铁电极反应式为Cu2++2e-=Cu，O2与Cu反应生成CuO，所以应往溶液中加入CuO或CuOCO2。答案为：A、C；

（4）在乙池中，石墨电极换为铜电极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，铁电极不变，铁电极发生的反应式为Cu2++2e-=Cu。当甲中消耗1.6gN2H4时，线路中通过的电子为=0.2mol，即可求出乙池中，铜电极质量减轻0.1mol×64g/mol=6.4g，Fe电极质量增重0.1mol×64g/mol=6.4g，两个电极质量差为6.4g-(-6.4g)=12.8g。答案为：12.8。