如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为...

如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：

（1）石墨电极(C)作极，甲中甲烷燃料电池的负极反应式为。

（2）若消耗2.24 L（标况）氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积（标况）为 L。

（3）丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。

A．a电极为纯铜

B．粗铜接电源正极，发生还原反应

C．CuSO4溶液的浓度保持不变

D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（4）若丙中以稀H2SO4为电解质溶液，电极材料b为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化膜，该电极反应式为。

（1）阳，CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；（2）4.48；（3）AD；（4）2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。【解析】试题分析：（1）甲装置为原电池，通氧气一极为正极，通甲烷一极为负极，b连接正极，作阳极，a为阴极，C为阳极，Fe为阴极，甲中电解质为KOH溶液，因此电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O；(2)铁作阴极，其电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，得失电子数目守恒，2H2～4e－～O2，氢气的体积为2.24×2/22.4L=4.48L；(3)精炼铜时，粗铜作阳极（Cu－2e－=Cu2＋），纯铜作阴极(Cu2＋＋2e－=Cu)，电解质溶液中含Cu2＋，Cu2＋浓度基本保持不变，粗铜中含有杂质，比铜活泼性弱的金属作为阳极泥沉降出来，因此选项AD正确；（4）根据电解原理，以及铝表面产生氧化膜，说明铝作阳极，因此电极反应式为2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋。考点：考查原电池和电解池的应用等知识。

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考点分析：

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