Question

【題目】I.下圖所示裝置，裝置A是氫氧燃料電池，已知該裝置工作時電子從b極流向Fe電極。

(1)C電極反應式為___________________________。

(2)若裝置B中溶液體積為100mL，假設反應前后溶液體積不變，當裝置A中消耗0.05mol氫氣時，裝置B中溶液的pH為_____，此時要恢復原溶液的濃度需加入______(填化學式)。

(3)若將裝置B改為電解精煉銅，則粗銅作____極，陰極反應為_________。

II.用零價鐵(Fe)去除水體中的的硝酸鹽(NO3-)已成為環境修復研究的熱點之一。

(1)Fe還原水體中(NO3-)的反應原理如圖所示。

①作負極的物質是_______________。②正極的電極反應式是_________________________。

(2)研究證實，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應發生在___極，該電極反應式是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 2Cl--2e-=Cl2↑ 14 HCl 陽 Cu2++2e- =Cu Fe NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O 陰極 CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O

【解析】本題主要考查原電池原理及電解池原理。

I.(1) 該裝置工作時電子從b極流向Fe電極，Fe電極作陰極，相應地C電極作陽極，反應式為2Cl--2e-=Cl2↑。

(2)A、B兩裝置的電子守恒，當裝置A中消耗0.05mol氫氣時，裝置B溶液中生成0.1molOH-，c(OH－)=1mol/L，溶液的pH為14，裝置B中產生氫氣和氯氣，此時要恢復原溶液的濃度需加入HCl。

(3)若將裝置B改為電解精煉銅，則粗銅作陽極，陰極反應為Cu2++2e- =Cu。

II.(1)①Fe被氧化，作負極的物質是Fe。②由圖可知在正極上NO3-被還原為NH4+，正極電極反應式是NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O。

(2)甲醇是還原產物，則生成甲醇的反應發生在陰極，該電極反應式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O。