Question

【題目】某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）甲池為________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH一極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________；

（2）乙池中A(石墨)電極的名稱(chēng)為________(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽(yáng)極”)，總反應(yīng)式為_________________________________________________________；

（3）當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為________ mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，丙池中________極析出________ g銅；

（4）若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】原電池 CH3OH－6e－＋8OH－=＋6H2O 陽(yáng)極 4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3 280 陰極 1.6 減小 增大

【解析】

(1)甲池能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，為原電池，則乙、丙為電解池，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧氣的電極為正極；電池反應(yīng)式為甲醇和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，二氧化碳再和KOH反應(yīng)生成碳酸鉀和水；

(2)乙醇中石墨A連接原電池正極，連接原電池正極的電極為陽(yáng)極，A上水失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子、Ag電極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

(3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算消耗氧氣體積，丙池中陰極上析出Cu，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算析出Cu的質(zhì)量；

(4)甲中發(fā)生的反應(yīng)為甲醇與氧氣、氫氧化鉀的反應(yīng)，反應(yīng)消耗氫氧根離子，則pH減小，丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，則丙中電解NaCl溶液生成氫氧化鈉，所以溶液的pH增大。

(1)甲池能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，為原電池，則乙、丙為電解池，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧氣的電極為正極，則通入甲醇的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；

(2)乙醇中石墨A連接原電池正極，連接原電池正極的電極為陽(yáng)極，則A為陽(yáng)極，A上水失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子、Ag電極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電池反應(yīng)式為4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3；

(3)B電極析出Ag時(shí)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=×1=0.05mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算消耗氧氣體積=×22.4L/mol=280mL，丙池中陰極D上析出Cu，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算析出Cu的質(zhì)量=×64g/mol=1.6g；

(4)甲中發(fā)生的反應(yīng)為甲醇與氧氣、氫氧化鉀的反應(yīng)，反應(yīng)消耗氫氧根離子，則pH減小，丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，則丙中電解NaCl溶液生成氫氧化鈉，所以溶液的pH增大。