Question

11．如圖1所示的裝置是一種新型燃料電池，它以CO為燃料，以一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃熔融混合物為電解質(zhì)；圖2是粗銅精煉的裝置圖．
現(xiàn)用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn)．

（1）A極上的電極反應(yīng)式為CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂，B極上的電極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-．
（2）B極應(yīng)與D極相連（填“C”或“D”），當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L CO時(shí)，C電極的質(zhì)量變化為增加（填“增加”或“減少”）了6.4g．

Answer 1

分析 （1）該燃料電池中，A為負(fù)極，負(fù)極上CO失電子和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳，B為正極，正極上氧氣得電子；
（2）燃料電池中通入氧氣的電極是正極，電解精煉粗銅時(shí)，電解池陽極與原電池正極相連；C電極是陰極，陰極上銅離子得電子生成Cu，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算生成銅質(zhì)量．

解答 解：（1）該燃料電池中，A為負(fù)極，CO具有還原性在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO₂，電極反應(yīng)式為：CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂，B為正極，正極上氧氣得電子，正極方程式為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
故答案為：CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂；O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（2）因A為負(fù)極，B為正極，粗銅精煉時(shí)，粗銅作陽極，與電源的正極相連，則B與D相連；C為陰極，陰極上銅離子得電子生成Cu，則C極質(zhì)量增加；
由CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂可知，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCO時(shí)，反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則C極上析出質(zhì)量=$\frac{0.2mol}{2}$=6.4g，
故答案為：D；增加；6.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池的工作原理，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要根據(jù)電解質(zhì)確定電極反應(yīng)式書寫方式，題目難度不大．