【正文】 電池的特點及反應式的書寫的知識，在氫氧燃料電池中，燃料在負極上失電子發(fā)生氧化反應，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應，要注意的是：雖然燃料相同，但電解質溶液不同時，電極反應式不同，如氫氧燃料電池，在酸性介質和堿性介質中的電極反應式就不同，總反應方程式相同，書寫電極反應要結合溶液的酸堿性進行判斷。14．如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答：（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉，B電極材料為Fe且作負極，則A電極上發(fā)生的電極反應式為_____________；反應進行一段時間后溶液C的pH將_____（填“升高”“降低”或“基本不變”）。（2）若需將反應：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋設計成如圖所示的原電池裝置，則A（負極）極材料為____，B（正極）極材料為______，溶液C為_______。（3）CO與H2反應還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如下：電池總反應為2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O，則c電極是____（填“正極”或“負極”），c電極的反應方程式為______________。若線路中轉移2mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標準狀況下的體積為_____。【答案】2H＋＋2e－=H2↑ 升高 Cu 石墨 FeCl3溶液 負極 CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋ 【解析】【分析】【詳解】（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉，B極電極材料為Fe且作負極，A電極為正極，電極材料為較鐵不活潑的金屬或非金屬，發(fā)生還原反應，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，電極反應方程式為：2H＋＋2e－=H2↑；由原電池的總反應可知，反應一段時間后，溶液C的pH升高，答案為：2H＋＋2e－=H2↑；升高；（2）分析反應Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，將其拆分為兩個半反應，分別為：Cu2e－=Cu2+，2Fe3++2e－=2Fe2+，根據(jù)原電池原理，可知負極電極反應式為：Cu2e－=Cu2+，正極的電極反應式為：2Fe3++2e－=2Fe2+，正負極材料分別為：負極為Cu，正極為石墨（或Pt），含F(xiàn)e3+的溶液（如FeCl3溶液）作電解質溶液，用導線連接正、負極，構成閉合回路即可構成原電池。答案為：Cu；石墨；FeCl3溶液；（3）根據(jù)燃料電池結構示意圖中電子流向可知，c電極為負極，發(fā)生氧化反應，其電極反應方程式為：CH3OH6e－+H2O=CO2+6H+，電極d為正極，O2得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應方程式為：4H++4e－+O2=2H2O；1mol氧氣在反應中得到4mol電子，若線路中轉移2mol電子，在標準狀況下的體積為，答案為：負極；CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋；。15．如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關問題，其中乙裝置中X為離子交換膜。請按要求回答相關問題：（1）甲烷燃料電池負極電極反應式是：_____。（2）乙中X是交換膜，工作一段時間后若要恢復成原溶液，應_____。（3）欲用丙裝置給銅鍍銀，b應是_____（填化學式）。（4）若乙池中的飽和氯化鈉溶液換成一定量CuSO4溶液，通電一段時間后，(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子數(shù)為_____mol。（忽略溶液體積的變化）（5）通過膜電池可除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚（），其原理如圖所示，A極的電極反應為____。（6）化學在環(huán)境保護中起十分重要的作用，電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽污染，電化學降解NO3的原理如圖所示。①AgPt電極上的電極反應式為_____。②若電解過程中轉移了2mol電子，則膜兩側電解液的質量變化差(Δm左Δm右)為___g?！敬鸢浮緾H48e+10OH=CO32+7H2O 陽離子通入一定量HCl氣體 Ag +H++2e→Cl+ 2NO3+10e+12H+=N2↑+6H2O 【解析】【分析】(1)甲烷燃料電池負極上CH4失電子，發(fā)生氧化反應，在堿性條件下產物為碳酸鉀；(2)燃料電池通氧氣的極為正極，則乙中電解池的陰極為Fe、陽極為C，電解產物為HCl2和NaOH；(3)丙為電鍍池，其中b為陽極，a為陰極，現(xiàn)銅鍍銀，則應選擇Ag為陽極，Cu為陰極；(4)用C為陽極電解CuSO4溶液， Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH，發(fā)生如下電解：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO2H2O2H2↑+O2↑，再根據(jù)“析出什么加入什么”的原則分析；(5)原電池中陽離子移向正極，根據(jù)原電池中氫離子的移動方向可知A為正極，正極有氫離子參與反應；(6)由題給原理圖可知，AgPt電極上NO3發(fā)生還原反應生成N2，則AgPt電極為陰極，則B為負極，A為電源正極，Pt電極為電解池的陽極，電極反應式為：2H2O4e=4H++O2↑，據(jù)此計算膜兩側電解液的質量變化差?！驹斀狻?1)甲烷燃料電池負極上CH4失電子，發(fā)生氧化反應，在堿性條件下產物為碳酸鉀，則負極電極反應式是CH48e+10OH=CO32+7H2O；(2)燃料電池通氧氣的極為正極，則乙中電解池的陰極為Fe、陽極為C，電解產物為HCl2和NaOH，工作一段時間后若要恢復成原溶液，應通入適量HCl氣體，恰好完全中和NaOH即可；(3)丙為電鍍池，其中b為陽極，a為陰極，現(xiàn)銅鍍銀，則應選擇Ag為陽極， Cu為陰極，即b極材料是Ag；(4) Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH，發(fā)生如下電解：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO2H2O2H2↑+O2↑，Cu(OH)2從組成上可看成CuO?H2O，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，析出的物質是氧化銅和水，則陰極上析出氫氣和銅，=2mol=，根據(jù)原子守恒知，=2mol=，；(5)A為正極，正極有氫離子參與反應，電極反應式為+H++2e→Cl+；(6)①由題給原理圖知，AgPt電極上NO3發(fā)生還原反應，酸性介質中，電極反應式為：2NO3+10e+12H+=N2↑+6H2O；②A為電源正極，Pt電極為電解池的陽極，電極反應式為：2H2O4e=4H++O2↑，轉移2mol電子時，陽極區(qū)消耗1mol水，產生2molH+進入陰極室，陽極室質量減少18g；電極反應式為2NO3+10e+12H+=N2↑+6H2O，()，同時有2molH+(即2g)進入陰極室，=，故膜兩側電解液的質量變化差(△m左△m右)=。