Question

【題目】（Ⅰ）某興趣小組的同學用如圖Ⅰ所示裝置研究有關電化學的問題(甲、乙、丙三池中溶質足量)，當閉合該裝置的開關K時，觀察到電流計的指針發生了偏轉。請回答下列問題：

（1）甲、乙、丙三池中為原電池的是___(填“甲池”、“乙池”或“丙池”)。

（2）寫出甲池中A電極的電極反應式___。

（3）丙池中F電極為__(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)，該池的總反應化學方程式為___。

（4）當乙池中C電極質量減輕10.8g時，甲池中B電極理論上消耗O2的體積為___mL(標況)。

（5）一段時間后，斷開開關K。下列物質能使丙池恢復到反應前濃度的是__(填選項字母)。

A.Cu B.CuO C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3

（Ⅱ）控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，設計成如圖Ⅱ所示裝置。請回答下列問題：

（6）反應開始時，乙中石墨電極上發生__(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為__。鹽橋中的__(填“陽”或“陰”)離子向甲溶液方向移動。

（7）電流計讀數為0時，反應達到平衡狀態，此時在甲中加入FeCl2固體，則甲中的石墨電極的電極反應式為__。

Answer 1

【答案】甲池 2CH3OH＋16OH12e＝2CO32＋12H2O 陰極 2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ 560 BC 氧化 2I－ 2e－ = I2 陽 Fe2+-e-=2Fe3+

【解析】

⑴根據圖像分析，甲池為甲醇燃燒電池。

⑵燃燒電池甲池中A電極為負極。

⑶A為負極，B為正極，連電源負極的為電解池的陰極，丙池是電解硫酸銅溶液，生成銅、氧氣和硫酸。

⑷根據得失電子守恒建立關系4Ag — O2，計算消耗氧氣的物質的量，再計算甲池中B電極理論上消耗O2的體積。

⑸根據電解方程式，陰極得到銅，陽極得到氧氣，將兩者反應生成的物質就是加入的復原的物質。

⑹反應開始時，根據2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2分析得出，I－化合價升高，為負極反應，發生氧化反應，Fe3＋化合價降低，為正極反應，發生還原反應；根據原電池“同性相吸”規律，得到鹽橋中離子移動方向。

⑺反應達到平衡狀態，此時在甲中加入FeCl2固體，平衡逆向移動，Fe2＋變為Fe3＋，化合價升高，為負極反應，乙中石墨為負極，甲中石墨為正極。

⑴根據圖像分析，甲池為甲醇燃燒電池，為原電池，乙、丙為電解池，故答案為：甲池。

⑵燃燒電池甲池中A電極為負極，其電極反應式2CH3OH＋16OH12e＝CO32＋12H2O；故答案為：2CH3OH＋16OH12e＝2CO32＋12H2O。

⑶A為負極，B為正極，連電源負極的為電解池的陰極，因此丙池中F電極為陰極，該池是電解硫酸銅溶液，生成銅、氧氣和硫酸，其總反應化學方程式為2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑；故答案為：陰極；2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑。

⑷當乙池中C電極質量減輕10.8g（銀）即物質的量為0.1mol，根據得失電子守恒建立關系4Ag — O2，消耗氧氣的物質的量，因此甲池中B電極理論上消耗O2的體積為；故答案為：560。

⑸電解方程式2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，一段時間后，陰極得到銅，陽極得到氧氣，因此加氧化銅可以恢復反應前濃度，故B符合；加銅，缺少氧加入，故A不符合題意；加碳酸銅，與硫酸反應變為硫酸銅，二氧化碳釋放出去，能恢復到反應前濃度，故C符合題意，加Cu2(OH)2CO3相等于加了氧化銅、水和二氧化碳，不能恢復到反應前濃度，故D不符合題意；綜上所述，答案為BC。

⑹反應開始時，根據2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2分析得出，I－化合價升高，為負極反應，發生氧化反應，Fe3＋化合價降低，為正極反應，發生還原反應，因此乙中石墨電極上發生氧化反應，電極反應式為2I－ -2e－= I2；原電池“同性相吸”規律，得到鹽橋中的陽離子向甲溶液方向移動；故答案為：氧化；2I－ 2e－ = I2；陽。

⑺反應達到平衡狀態，此時在甲中加入FeCl2固體，2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，平衡逆向移動，Fe2＋變為Fe3＋，化合價升高，甲中石墨為負極，發生氧化反應，發生Fe2+-e-=2Fe3+；

故答案為：Fe2+-e-=Fe3+。