(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体

Question

 (1) 科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图 1 所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入 CH ₄ 和空气，其中固体电解质是掺杂了 Y ₂ O ₃ 的 ZrO ₂ 固体，它在高温下能传导阳极生成的 O ^{2 －} (O ₂ ＋ 4e ^－ ― → 2O ^{2 －} ) 。

① c 电极的名称为 ________ ， d 电极上的电极反应式为                             。

② 如图 2 所示电解 100mL 0.5mol·L ^{－ 1} CuSO ₄ 溶液， a 电极上的电极反应式                  。若 a 电极产生 56mL( 标准状况 ) 气体，则所得溶液的 pH ＝ ________( 不考虑溶液体积变化 ) ，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 ________( 填字母序号 ) 。

a ． CuO 　　　　　　 b ． Cu(OH) ₂        c ． CuCO ₃     d ． Cu ₂ (OH) ₂ CO ₃

(2) 采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的 NaCl 溶液。

① 在 a ～ c 装置中，能保护铁的是 ________( 填字母 ) 。

② 若用 d 装置保护铁， X 极的电极材料应是 ________( 填名称 ) 。

(3) 某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解 200mL 一定浓度 NaCl 与 CuSO ₄ 混合溶液，其装置如下图：

① 写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式                                      。

② 理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图所示 ( 气体体积已换算成标准状况下的体积 ) ，写出在 t ₁ 后，石墨电极上的电极反应式                              ；在 t ₂ 时所得溶液的 pH 约为 ________ 。

Answer 1

 (1) ① 正极　 CH ₄ ＋ 4O ^{2 －} － 8e ^－ == =CO ₂ ＋ 2H ₂ O

② 4OH ^－ － 4e ^－ == =2H ₂ O ＋ O ₂ ↑ 　 1 　 ac

(2) ① bc 　 ② 锌

(3) ① CH ₃ OH － 6e ^－ ＋ 8OH ^－ == =CO ＋ 6H ₂ O

② 4OH ^－ － 4e ^－ ＝ O ₂ ↑ ＋ 2H ₂ O 　 1