Question

 (1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导阳极生成的O^2－(O₂＋4e^－―→2O^2－)。

①c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为                            。

②如图2所示电解100mL 0.5mol·L^－1 CuSO₄溶液，a电极上的电极反应式                 。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________(填字母序号)。

a．CuO　　　　　　b．Cu(OH)₂       c．CuCO₃     d．Cu₂(OH)₂CO₃

(2)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。

①在a～c装置中，能保护铁的是________(填字母)。

②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是________(填名称)。

(3)某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO₄混合溶液，其装置如下图：

①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式                                     。

②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，写出在t₁后，石墨电极上的电极反应式                             ；在t₂时所得溶液的pH约为________。

Answer 1

 (1)①正极　CH₄＋4O^2－－8e^－===CO₂＋2H₂O

②4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑　1　ac

(2)①bc　②锌

(3)①CH₃OH－6e^－＋8OH^－===CO＋6H₂O

②4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O　1