内容发布更新时间 : 2024/12/29 14:00:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

氧气,D正确。

7. (2018 ?长春模拟)甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、

B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段吋间后，断开K,此吋A、B两极上产生的气体体积相同。

甲

乙 丙

(1) 甲中负极的电极反应式为 ______________________ O (2) 乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 ________ o

(3) 丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图，则图中②线表示的是

________ 的变化;反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要 ________ mL 5. 0 mol?I/1 NaOII 溶液。

【解析】(1)甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，电极反应为

o?

2

CH30H-6e +80H :=C 3 +6H20o (2)工作一段时间后，断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析 电极反应,B

为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为%,溶液屮铜离子 物质的量为0.

1 mol,电极反应为 CuJ+ +

2e'^=Cu>

0. 1 mol 0. 2 mol 2H* + 2e ^=H-2 t ,

2x x

A电极为阳极，溶液屮的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为40HTJ=2ILO+02 f ,

得到0. 2+2尸4乙x=0. 1

所以，乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1 mol,在标准状况下的体积为2.24 L。（3）根据转移电子 的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知，铜离子从无到有逐渐增多，铁离子物质的量逐渐减小， 亚铁离子物质的量逐渐增大，①为Fe3+,②为Fe2+,③为Cu2+,依据（3）计算得到电子转移为0.4 mol,当电子转 移为0.4

mol时，丙中阳极电极反应为Cu-2e—Cu，,生成物质的量为0. 2 mol,由图象分析可知:反应 前，丙装置屮 /7（Fe3 ）=0. 4 mol, /7（Fe）=0. 1 mol,当电子转移 0. 4 mol 时，Fe\完全反应，生成 0. 4 mol Fe2*, 则反应结束后,F/的物质的量

2，

为0. 5 mol, C屮的物质的量为0. 2 mol,所以需要加入NaOH溶液1. 4 mol,所 以 NaOH 溶液的体积为 1. 4 mol4-5. 0

mol ? L'l=0. 28 L=280 mLo

o ■

答案：（1） CH：QH-6e +80H ==C 3 +6H20

（2）2. 24 L （3） Fe2+ 280

2