Question

【題目】某化學興趣小組在實驗室利用質子酸甲醇燃料電池作電源，電解硫酸銅溶液．
請回答下列問題：
（1）通入氧氣的電極為（填“正極”或“負極”），通入甲醇一極的電極反應式為 ．
（2）b電極上的現象為 ．
（3）假設硫酸銅溶液的體積為600mL（電解前后溶液的體積變化忽略不計），若消耗336mL（標準狀況）O2 ， 則電解后硫酸銅溶液的pH為 ．
（4）若a、b均換成銅電極，則電解一段時間后硫酸銅溶液的濃度（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】
（1）正極；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2↑+6H+
（2）石墨電極表面有紫紅色固體析出
（3）1
（4）不變
【解析】解：（1）燃料電池中，通入燃料甲醇的電極是負極，通入氧氣的電極是正極，燃料電池的負極上是燃料甲醇發(fā)生失電子的氧化反應，電解質環(huán)境是酸性，則電極反應為CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2↑+6H+ ， 所以答案是：正極；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2↑+6H+；（2）電解池中，和電源負極相連的極b是陰極，和電源正極相連的a極是陽極，電解硫酸銅溶液，在陰極上是銅離子得電子生成銅，該電極上有紫紅色固體析出，
所以答案是：石墨電極表面有紫紅色固體析出；（3）在燃料電池的正極上，正極反應為O2↑+4H++4e﹣=2H2O，當消耗336mL即0.015mol氧氣時，轉移電子物質的量是0.06mol，電解硫酸銅溶液是放氧生酸型，根據電解方程式2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4～4e﹣可知轉移電子0.06mol時，生成硫酸物質的量是0.03mol，氫離子物質的量為0.06mol，
則 = =0.1mol/L，pH=1，
所以答案是：1；（4）若a、b均換成銅電極，則陽極銅失電子生成銅離子，陰極是銅離子得電子析出銅，溶液中的銅離子濃度不變，
所以答案是：不變．