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

問題詳情：

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

根據要求回答相關問題：

（1）通入氧氣的電極爲_____________ （填“正極”或“負極”），負極的電極反應式爲________________________________________ 。

（2）石墨電極爲__________（填“陽極”或“*極”），反應一段時間後，在乙裝置中滴入*酞溶液，__________ 區（填“鐵極”或“石墨極”）的溶液先變紅。

（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”）。精銅電極上的電極反應式爲_______________________。

（4）若在標準狀況下，有224m L氧氣參加反應，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體在標況下體積爲_________L；*裝置中*極析出銅的質量爲 ____________g 。

【回答】

正極     CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O    陽極    鐵極    減少    Cu2++2e- = Cu    0.448    1.28   

【分析】

(1)原電池中，正極發生還原反應，負極發生氧化反應，負*醚失去電子被氧化生成碳*根離子；

(2)鐵電極連接原電池的負極，爲電解池的*極，*極上*離子放電；

(3)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；

(4)根據串聯電池中轉移電子數相等得氧氣、*氣和銅的關係式爲：O2～2H2～2Cu進行計算。

【詳解】

(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，負極上通入的是*醚，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，電極反應式爲：CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O，故*爲正極；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，電極反應式爲2Cl--2e-=Cl2↑，*極上*離子放電，電極方程式爲：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，滴入*酞溶液，鐵電極區的溶液先變紅，

故*爲陽極，鐵極；

(3)*裝置中，如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，陽極上不僅銅還有鋅失去電子進入溶液，*極上析出銅離子，陽極上金屬失電子發生氧化反應，電極方程式爲：Cu2++2e-=Cu，*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*爲減少，Cu2++2e-=Cu；

(4)根據串聯電池中轉移電子數相等得氧氣、*氣和銅的關係式爲：O2～2H2～2Cu；若在標準狀況下，有224mL的氧氣參加反應，乙裝置中鐵電極上*離子放電生成*氣，則乙裝置中鐵電極上生成*氣的體積=0.224L×2=0.448L，*裝置中*極上銅離子得電子生成銅單質，析出銅的質量=0.224L/22.4L/mol×2×64g/mol=12.8g，

故*爲0.448L，12.8g。

【點睛】

電解池的*極連接原電池的負極，電解池的陽極連接原電池的正極。正極發生還原反應，負極發生氧化反應。

知識點：銅的電解精煉

題型：填空題