Question

（12分）

（1）图1装置发生反应的离子方程式为                             。

图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L^-1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL0.5mol·L^-1的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到石墨电极附近首先变红。

①电源的M端为     极，甲烧杯中铁电极的电极反应式为                  。

②乙烧杯中电解反应的化学方程式为                        。

③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为          mL 。

（3）图3是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）结构示意图，写出a处的电极反应式                。

Answer

（1）2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+（2）① 正， Fe - 2e-= Fe2+② 2CuSO4+ 2H2O2Cu + O2↑ + 2H2SO4 ③ 224（3）CH3CH2OH-12e-+16OH-= 2CO3 2-+11H2O

【解析】

试题分析：（1）铜可被Fe3+氧化，发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，形成原电池反应时，铜为负极，发生氧化反应，石墨为正极，正极反应为Fe3++e-=Fe2+；（2）乙烧杯为电解池。①向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明石墨极生成OH-，应为电解池的阴极，则M为正极，N为负极，电解氯化钠溶液，阳极发生氧化反应生成亚铁离子，电极方程式为Fe-2e-═Fe2+；②乙烧杯为电解硫酸铜，阳极生成氧气，阴极析出铜，电解方程式为2CuSO4+ 2H2O2Cu + O2↑ + 2H2SO4 ；③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为=0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，甲烧杯中，阳极铁被氧化，阴极产生气体为氢气，

2H2O+2e-═2OH-+H2↑，

2mol 22.4L

0.02mol V

V==0.224L，即224ml；

（3）燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，a处通入的是氢气、b处通入的是氧气，负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，a处的电极反应式：CH3CH2OH-12e-+16OH-= 2CO3 2-+11H2O。

考点：考查原电池和电解池原理。