Question

【題目】如下左圖所示，其中甲池的總反應式為2CH3OH+302+4KOH=2K2CO3+6H20，完成下列問題:

（1）甲池燃料電池的負極反應為___________________。

（2）寫出乙池中電解總反應的化學方程式: ___________________。

（3）甲池中消耗224mL(標準狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產生____g沉淀，此時乙池中溶液的體積為400mL，該溶液的pH=____________。

（4）某同學利用甲醇燃料電池設計電解法制取漂白液或Fe(OH)2 的實驗裝置(如上右圖)。若用于制漂白液，a 為電池的______極，電解質溶液最好用_____。若用于制Fe(OH)2，使用硫酸鈉溶液作電解質溶液，陽極選用___作電極。

Answer 1

【答案】 CH3OH-6e-+8OH-+8OH-=CO32-+6H2O 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ 1.16 1 負 飽和食鹽水 鐵(Fe)

【解析】（1）甲醇的燃料電池，甲醇在負極發生氧化反應，在堿性環境下變為碳酸根離子，極反應：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；正確答案：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

（2）乙池為電解池，石墨做陽極，銀做陰極；陽極極反應4OH--4e-=O2↑++2H2O,陰極極反應2Cu2++4e-=2Cu,兩個反應相加，為總反應2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；正確答案：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。

（3）丙池中用惰性電極電解氯化鎂溶液總反應為MgCl2+2H2O==Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑；甲池為原電池，總反應為2CH3OH+302+4KOH=2K2CO3+6H20，根據串聯電路轉移電子數相等規律可知：12e---6Mg(OH)2，12 e---3O2，消耗0.01molO2最終產生Mg(OH)20.02 mol，質量為0.02×58=1.16g；乙池反應2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，根據電子轉移相等規律，根據關系式4e---2H2SO4可知，甲池轉移電子為0.04 mol，乙池中產生H2SO40.02 mol，c(H+)=0.02×2÷0.4=0.1mol/L, 該溶液的pH=1，正確答案：1.16 ；1。

（4）用惰性電極電解飽和食鹽水，陽極產生氯氣，陰極產生氫氣，同時生成氫氧化鈉溶液，氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉和氯化鈉即為漂白液，所以a 為電池的負極，A處生成氫氧化鈉溶液，B處產生氯氣，直接反應生成漂白液；要產生Fe(OH)2，硫酸鈉溶液作電解質，陽極材料為鐵，失電子變為亞鐵離子，才能夠提供亞鐵離子；正確答案：飽和食鹽水；鐵(Fe)。