Question

某化学兴趣小组在实验室利用质子酸甲醇燃料电池作电源，电解硫酸铜溶液。

请回答下列问题：

(1)通入氧气的电极为______（填“正极”或“负极”），通入甲醇一极的电极反应式为_________。

(2)b电极上的现象为________________。

(3)假设硫酸铜溶液的体积为600 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，若消耗336 mL（标准状况）O₂，则电解后硫酸铜溶液的pH为________。

(4)若a、b均换成铜电极，则电解一段时间后硫酸铜溶液的浓度________（填“增大”“减小”或“不变”）。

Answer

正极 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ 石墨电极表面有紫红色固体析出 1 不变

【解析】(1)氧气得到电子，通入氧气的电极为正极，通入甲醇一极是负极，甲醇失去电子，由于存在质子交换膜，所以电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。(2)b电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电析出铜，电极上的现象为石墨电极表面有紫红色固体析出。(3)假设硫酸铜溶液的体积为600 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，336 mL（标准状况）O2的物质的量是0.015mol，转移0.06mol电子，则有0.06mol氢氧根放电，产生0.06mol氢离子，浓度是0.1mol/L，则电解后硫酸铜溶液的pH为1。(4)若a、b均换成铜电极，相当于电镀，则电解一段时间后硫酸铜溶液的浓度不变。