如圖所示，某同學設計一個*醚燃料電池並探究*鹼工業原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜．根據要求...

問題詳情：

如圖所示，某同學設計一個*醚燃料電池並探究*鹼工業原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜．

根據要求回答相關問題：

（1）寫出負極的電極反應式_________________．

（2）鐵電極為____（填“陽極”或“*極”），石墨電極（C）的電極反應式為_______．

（3）如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，*裝置中反應一段時間，硫*銅溶液濃度將______（填“增大”“減小”或“不變”）．

（4）若在標準狀況下，有2.24L氧氣參加反應，則*裝置中*極析出銅的質量為_____．

假設乙裝置中*化*溶液足夠多，若在標準狀況下，有224mL氧氣參加反應，則乙裝置中陽離子交換膜左側溶液質量將________（填“增大”“減 小”或“不變”），且變化了___克。

（6）若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換，其他裝置不變，此時乙裝置中發生的總反應式為_________________________________。

【回答】

【*】    (1). CH3OCH3 - 12e- + 16OH- == 2CO32－+ 11H2O    (2). *極    (3). 2Cl－－2e－=Cl2↑    (4). 減小    (5). 12．8    (6). 增大    (7). 0.88    (8). Fe+2H2O  Fe(OH)2↓+H2↑

【解析】

（1）燃料電池中通入氧化劑氧氣的電極是正極，正極上得電子發生還原反應，負極上燃料失電子和*氧根離子發生氧化反應生成碳*根離子和水，電極反應式為CH3OCH3 - 12e- + 16OH- = 2CO32－+ 11H2O，故*為：CH3OCH3 - 12e- + 16OH- = 2CO32－+ 11H2O；

（2）鐵電極連接原電池負極而作電解池*極，碳作陽極，電解*化*飽和溶液時，陽極上*離子放電，電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，故*為：*極；2Cl--2e-=Cl2↑；

（3）*裝置中，陽極上金屬失電子發生氧化反應，*極上銅離子得電子生成銅，根據轉移電子守恆，陽極上銅消耗的質量小於*極上析出銅的質量，所以溶液中硫*銅濃度減小，故*為：減小；

（4）若在標準狀況下，有2.24L氧氣參加反應，轉移電子×4=0.4mol，則*裝置中*極上銅離子得電子生成銅單質，析出銅的質量=×64g/mol=12.8g，根據串聯電池中轉移電子數相等得氧氣、*氣的關係式為：O2~2H2，則生成*氣的物質的量是×2=0.2mol，所以消耗0.02×2=0.04mol*離子，則乙裝置中陽離子交換膜右側進入左側的*離子也為0.04mol，所以乙裝置中陽離子交換膜左側溶液質量將增大0.04×23-0.04×1=0.88g，故*為：12.8g；增大；0.88；

（5）若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換，其他裝置不變，則陽極上鐵失電子發生氧化反應，*極上*離子放電生成*氣，所以電池反應式為Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑，故*為：Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑。

點睛：本題考查了原電池和電解池原理，明確離子放電順序是解本題關鍵。注意如果電解池陽極是活潑金屬，則陽極上金屬失電子而不是溶液中*離子失電子，為易錯點。

知識點：電化學 膠體

題型：填空題