Question

CuSO₄溶液是中學化學及工農業生產中常見的一種試劑．
（1）某同學配制CuSO₄溶液時，向盛有一定量硫酸銅晶體的燒杯中加入適量的蒸餾水，并不斷攪拌，結果得到懸濁液．他認為是固體沒有完全溶解，于是對懸濁液加熱，結果發現渾濁更明顯了，隨后，他向燒杯中加入了一定量的

稀硫酸

溶液，得到了澄清的CuSO₄溶液．
（2）該同學利用制得的CuSO₄溶液及如圖所示裝置，進行以下實驗探究．

①圖一是根據反應Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄設計成的鋅銅原電池．Cu極的電極反應式是

Cu²⁺+2e^-=Cu

，鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時K⁺向

乙

（填“甲”或“乙”）池移動．
②圖二中，裝置Ⅰ是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，該同學想在裝置Ⅱ中實現鐵上鍍銅，則b處通入的是

O₂

（填“CH₄”或“O₂”），a處電極上發生的電極反應式是

CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

； 當銅電極的質量減輕3.2g時，消耗的CH₄在標準狀況下的體積為

0.28

L．

Answer 1

分析：（1）硫酸銅溶液中，銅離子水解使得溶液顯示酸性；
（2）①在原電池中，正極上是陽離子發生得電子的還原反應，電解質中的陽離子移向正極，陰離子移向負極；
②根據燃料電池和電鍍池的工作原理知識來回答．

解答：解：（1）硫酸銅溶液中，銅離子水解生成氫氧化銅和硫酸，使得溶液變渾濁，顯示酸性，可以加入硫酸來抑制水解，故答案為：稀硫酸；
（2）①在該原電池中，負極是金屬鋅，正極是金屬銅，正極Cu上是陽離子銅離子發生得電子的還原反應，即Cu²⁺+2e^-=Cu，工作時，電解質中的陽離子鉀離子移向正極，陰離子移向負極，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；乙；
②裝置Ⅱ中實現鐵上鍍銅，金屬鐵是陰極，金屬銅作陽極，a為負極，b為正極，在燃料電池中通入氧氣的電極b是正極，a是負極，負極上是燃料發生失去電子的氧化反應，在堿性環境下，甲烷失電子的反應為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，銅電極的質量減輕3.2g時，根據電極反應Cu-2e^-=Cu²⁺，轉移電子的量是0.1mol，此時消耗的CH₄的體積是

0.1

8

×22.4=5.6L，故答案為：O₂；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；0.28．

點評：本題考查學生原電池、燃料電池、電鍍池的工作原理知識，屬于綜合知識的考查題，難度不大．