Question

某同学利用乙烷燃料电池进行电解实验，如图所示：
（1）一段时间后C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出，则B装置中通入a气体为______．
（2）B装置右侧电极的电极反应式为______．
（3）C装置中左侧电极的电极反应式为______，该极区的产物为______．
（4）当A装置中的溶液质量不再变化，B装置中理论上消耗乙烷的质量为______g．
（5）当A装置中溶液的质量不再变化，仍电解一段时间，若不考虑溶液体积的变化，此时溶液中溶质的物质的量浓度为______mol/L．

Answer

（1）燃料电池的负极为燃料放电，正极为氧气放电，和正极相连的是电解池的阳极，和负极相连的是电解池的阴极，黄绿色气体为氯气；
（2）和电解池的阴极相连的是原电池的负极；
（3）电解池的两个电极分别是阴极和阳极；
（4）装置构成串联电路，整个电路中转移的电子数目相等，依据电子守恒来计算消耗的燃料的质量；
（5）电解的后期，实质是精炼铜原理，根据原理来计算溶液中溶质的物质的量浓度．
【解析】
（1）C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出，说明该电极上产生氯气，氯离子在该电极放电，所以该电极是阳极，所以C装置的左侧电极是阴极，B装置中通入b气体的极为正极，放电的是氧气，故答案为：氧气或空气
（2）B装置中通入b气体的极为正极，则通入a气体的极为负极，负极上放电的是燃料，故答案为：C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O；
（3）C装置的左侧电极是阴极，溶液中的氢离子放电，氢离子减少氢氧根增多，在该极产生大量的氢氧化钠，故答案为：2H++2e-=H2↑；H2和NaOH；
（4）A装置中的阳极反应为：Cu→Cu2++2e-，阴极反应开始为：Ag++e-→Ag，当A装置中的溶液质量不再变化，说明阴极上银离子放电恰好完毕，Ag+的物质的量n=7mol/l×0.5L=3.5mol，所以电路中转移3.5mol电子，根据电极反应C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O，当转移3.5mol电子时，消耗乙烷的物质的量为0.25mol，质量m=0.25mol×30g/mol=7.5g，故答案为：7.5g；
（5）当A装置中溶液的质量不再变化，仍电解一段时间，相当于电解精炼铜原理，铜离子的浓度不再发生变化，此时溶液的组成为硝酸铜，根据阳极反应：Cu→Cu2++2e-，当转移3.5mol电子时，溶液中铜离子增加的物质的量为1.75mol，所以溶液中铜离子的浓度c===5.5mol/L，故答案为：5.5．