Question

【題目】某同學利用CuSO4溶液，進行以下實驗探究。

(1)圖一是根據(jù)反應(yīng)Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4設(shè)計成的鋅銅原電池。Cu極的電極反應(yīng)式是_____________________________________________________，

鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時K＋向________(填“甲”或“乙”)池移動。

(2)圖二中，Ⅰ是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖，該同學想在Ⅱ中實現(xiàn)鐵上鍍銅，則b處通入的是________(填“CH4”或“O2”)，a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是_____________________________________________；

當銅電極的質(zhì)量減輕3.2 g時，消耗的CH4在標準狀況下的體積為________L。

Answer 1

【答案】 Cu2＋＋2e－=Cu 乙 O2 CH4－8e－＋10OH－=CO32—＋7H2O 0.28

【解析】（1）負極為Zn，Cu為正極，正極上銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu；溶液中陽離子向正極移動，即K+向乙中移動；（2）鐵上鍍銅，則Cu為陽極，Cu電極與b相連，b為原電池的正極，即b處通入O2，a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；當銅電極的質(zhì)量減輕3.2g，則n（Cu）=3.2g÷64g/mol=0.05mol，已知Cu電極的反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+，所以轉(zhuǎn)移電子為0.1mol，燃料電池中CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，則n（CH4）=1/8n（e-）=0.125mol，所以消耗的CH4在標準狀況下的體積為0.125mol×22.4L/mol=0.28L。