如图所示，A为新型高效的**燃料电池，采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。B为...

问题详情：

如图所示，A为新型高效的**燃料电池，采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。B为浸透饱和食盐水和*酞试液的滤纸，滤纸*滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料、电解质溶液见图。

（1）**燃料电池正极、负极的电极反应式分别为____；____。

（2）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红*液滴向d端移动，则电源a端为___极，通电一段时间后，观察到滤纸c端出现的现象是_____。

（3）已知C装置中溶液为AgNO3溶液，D装置的溶液为Cu(NO3)2溶液，打开K1，关闭K2，通电一段时间后，D装置中Cu极的电极反应式为____，C装置中总反应的离子方程式为___。

（4）若C装置中AgNO3溶液足量，且溶液体积为1L，电解一段时间后，C装置中产生O2的体积为0.56 L(标准状况下)，则电路通过的电子的物质的量为___，溶液的pH为___(忽略溶液体积变化)。

【回答】

   (1). 2O2＋4H2O＋8e－＝8OH－    (2). CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O    (3). 负    (4). 变红*    (5). Cu－2e－＝Cu2＋    (6). 4Ag＋+2H2O4Ag＋O2↑＋4H+    (7). 0.1mol    (8). 1

【解析】

【分析】

(1)燃料电池中，燃料电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，氧化剂电极为正极，正极上氧化剂得电子发生还原反应；

(2)关闭K1，打开K2，为电解饱和食盐水装置，通电后，B的KMnO4紫红*液滴向d端移动，根据电解池工作原理，*离子向阳极移动判断电源的正负极并判断反应现象；

(3)打开K1，关闭K2，为电解**银和**铜的串联电路，结合电解原理分析解答；

(4)根据(3)的分析，结合电子得失电子守恒分析计算。

【详解】(1)**燃料电池中通入**的电极为负极，通入氧气的电极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极方程式为：2O2＋4H2O＋8e－＝8OH－；负极上**发生氧化反应，电极方程式为：CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O，故*为：2O2＋4H2O＋8e－＝8OH－；CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O；

(2)根据题意，KMnO4紫红*液滴向d端移动，说明高锰*根离子向d端移动，可推出d极为阳极，进一步可确定电源a端为负极，b端为正极，滤纸c端为*极，通电一段时间后，滤纸c端发生反应为2H++2e-=H2↑，c端附近溶液显碱*，滴加*酞呈红*，故*为：负；变红*；

(3)打开K1，关闭K2，为电解**银和**铜的串联电路，D装置中Cu极连接电源的正极，为电解池的阳极，发生氧化反应，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+；C装置中右端Pt电极为阳极，*氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，左端Pt电极为*极，银离子放电生成银，电极反应式为Ag ++e-= Ag，电解总反应为4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，故*为：Cu-2e-=Cu2+；4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+；

(4)C装置中产生标准状况下O2的体积为0.56L，则转移电子数为×4=0.1mol，C装置中总反应方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，则生成*离子为0.1mol，又溶液体积为1L，所以*离子浓度为0.1mol/L，pH为1，故*为：0.1mol；1。

【点睛】根据KMnO4紫红*液滴向d端移动判断电源的正负极为解答该题的关键。本题的易错点为电极反应式的书写，要注意结合电解质溶液的*碱*书写反应产物。

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