Question

某兴趣小组的同学用下图所示装里研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中解质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

（1）甲池_______（填“原电池”、 “电解池”或“电镀”）， B电极的电极反应式为_________。

（2）丙池中F电极为________（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极），该池的总反应方程式_______________。

（3）当乙池中C极质量减轻5.4g时，甲池中B电极理论上消耗O₂的体积为______mL（标准状况）, 丙池中____极（填E或F）析出______gCu。

（4）一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是____(填选项字母）。

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

（5）若丙中电极不变，将其溶液换为NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将______。（填增大，减小或不变）；丙中溶液的pH将_______(填增大，减小或不变）。

Answer

原电池 O2+4e-+2H2O=4OH- 阴极 2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ 280ml F 1.6 B 减小 增大

【解析】(1)甲池为燃料电池，是原电池，A为负极，B为正极发生还原反应， B电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；

(2)丙池为电解池，其中F电极为阴极，电解硫酸铜溶液的方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑；

(3)根据转移电子数目相等，4Ag～～O2，
                                         4×108g     22400mL
                                         5.4g        V
所以V=mL =280mL；丙池中阴极F极析出Cu，根据电子守恒可知析出Cu的质量为××64g/mol=1.6g；

(4)甲池为燃料电池，A为负极，B为正极，则乙中C为阳极，D为阴极，阳极上Ag失电子生成银离子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶液中减少了Cu元素的质量，所以要让电解质复原，需要加入金属铜，故选A；

(5)甲中发生的反应为甲醇与氧气、氢氧化钾的反应，反应消耗氢氧根离子，则pH减小，丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，则丙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠，所以溶液的pH增大。

点睛：甲池为燃料电池，A为负极，B为正极，则乙中C为阳极，D为阴极，阳极上Ag失电子生成银离子，阴极上铜离子得电子生成Cu，丙池中E为阳极，F是阴极，也就是惰性电极电解硫酸铜溶液，结合原电池和电解池原理及电子守恒即可解析。