某同学设计了一组电化学装置如图所示，其中乙装置中 X 为阳离子交换膜，甲醇（CH...

某同学设计了一组电化学装置如图所示，其中乙装置中 X 为阳离子交换膜，甲醇（CH3OH）具有可燃性。

根据要求回答相关问题：

（1）写出装置甲中负极的电极反应式：________。

（2）装置乙中石墨电极（C）的电极反应式为：_________。

（3）当装置甲中消耗 0.05molO2 时，丙装置中阳极产生气体的体积 ____________L（标况下）；

（4）若按（3）数据，装置乙中溶液的 pH 为_____________（溶液体积为 200mL 不变）。要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质是__________，对应用量为___________mol.

CH3OH−6e−+8OH−═CO32−+6H2O 2Cl−−2e−=Cl2↑ 1.68 14 HCl 0.2 【解析】（1）燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为：CH3OH−6e−+8OH−═CO32−+6H2O，正极发生还原反应，电极方程式为O2+2H2O+4e−═4OH−；故答案为：CH3OH−6e−+8OH−═CO32−+6H2O；（2）乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为：2Cl−−2e−═Cl2↑；故答案为： 2Cl−−2e−=Cl2↑；（3）当装置甲中消耗0.05molO2时，由电极方程式O2+2H2O+4e−═4OH−可知转移0.2mol电子，装置丙中阳极电极反应为：2Cl−−2e−=Cl2↑，4OH−−4e−=2H2O+O2↑，氯化铜物质的量n=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，n（Cl−）=0.1mol，生成氯气电子转移0.1mol，生成氯气物质的量0.05mol，则氢氧根离子电解反应电子转移0.1mol，生成氧气0.025mol，生成气体物质的量=0.05mol+0.025mol=0.075mol，标准状况下气体体积=0.075mol×22.4L/mol=1.68L；故答案为：1.68；（4）装置乙中阴极发生2H2O+2e−=H2+2OH−，可知生成0.2molOH−，溶液体积为200mL，则c（OH−）=1mol/L，则pH=14。若复原至原状态，需HCl气体0.2mol；故答案为：14；HCl； 0.2。

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考点分析：

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通过学习，同学们对宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想等学科素养有了进一步的认识和理解。请根据所学知识回答下列问题：

（1）铅蓄电池是典型的可充电型电池，电池总反应式为：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42-2PbSO4 ＋2H2O。放电时，负极的电极反应式是_______；充电时，当外电路通过 0.2 mol 电子时，理论上正极板的质量减少_________g。

（2）已知：常温下，Ksp[Mg（OH）2]＝1.8×10-11，Ksp[Fe（OH）3]＝4×10-38。

①常温下，某酸性 MgCl2 溶液中含有少量的 FeCl3 ，为了得到纯净的 MgCl2·2H2O 晶体，应加入_________填化学式），调节溶液的 pH＝4，使溶液中的 Fe3+转化为 Fe（OH）3沉淀，此时溶液中的 c（Fe3+）＝_________mol·L-1。

②常温下，若将 0.01 mol·L-1 MgCl2 溶液与至少________mol·L-1 NaOH 溶液等体积混合时有沉淀生成。

（3）25℃时，几种离子开始沉淀时的 pH 如下表：

离子

Fe2+

Cu2+

Mg2+

7.6

5.2

10.4

当向含相同浓度 Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加 NaOH 溶液时，__________先沉淀（填离子符号），要使 0.3mol·L-1 硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全（当 Cu2+浓度降至 10-5 mol·L-1时），则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液 pH 为________（KspCu（OH）2=1×10-20）