Question

【題目】下圖是一個化學過程的示意圖。

（1）圖中丙池是裝置(填“電解池”或“原電池”)，甲池中K+移向極(填“CH3OH”或“O2”)。
（2）寫出通入CH3OH的電極的電極反應式：。
（3）向乙池兩電極附近滴加適量紫色石蕊試液，附近變紅的電極為極(填“A”或“B")。
（4）乙池中總反應的離子方程式。
（5）當乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40 g時，乙池的pH是(若此時乙池中溶液的體積為500 mL)；通過導線的電量是(結(jié)果保留3位有效數(shù)字，已知：NA =6.02×1023 ， 電子的電量為1.60 ×10-19)；此時丙池某電極析出1.60 g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是
A．MgSO4 B．CuSO4
C．NaCl D．AgNO3

Answer 1

【答案】
（1）電解池；O2
（2）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
（3）A
（4）4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+
（5）1；0.482×10-4；BD。
【解析】（1）燃料電池是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，甲屬于原電池，因此丙池屬于電解池，燃料電池中，投放燃料的電極是負極，投放氧化劑的電極是正極，原電池放電時，電解質(zhì)溶液中氫氧根離子向負極移動，即向投放甲醇的電極移動，K+移向通入氧氣的電極；
（2）該燃料電池中，甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（3）乙池有外接電源屬于電解池，連接原電池正極的A是陽極，連接原電池負極的B是陰極，電解硝酸銀溶液時，A電極上水得電子生成氧氣和氫離子，溶液呈酸性，加熱紫色石蕊試液呈紅色，電極反應式為4H2O-4e-=O2↑4H+；
（4）電解硝酸銀溶液時，銀離子得電子生成銀、水失電子生成氧氣和氫離子，離子方程式為4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
（5）當乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g時，設氫離子濃度為xmol/L，

4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+	4H+
432g	4mol
5.40g	0.5xmol

x=0.1，則溶液的pH=1，
生成5.40g銀，物質(zhì)的量為 =0.05mol，轉(zhuǎn)移0.05mol電子，通過導線的電量是0.05×6．02×1023×1．60 ×10-19=0.482×10-4；
陰極上析出金屬，則在金屬活動性順序表中金屬元素處于H元素后，根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知，丙中析出金屬元素需要的電子等于或小于乙池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)，據(jù)此確定含有的金屬元素，析出5.40g時轉(zhuǎn)移電子是0.05mol，
A、硫酸鎂中鎂元素處于H元素前，所以陰極上不析出金屬單質(zhì)，A不符合題意；
B、電解硫酸銅溶液時，陰極上析出1.60g銅需要轉(zhuǎn)移電子0.05mol，B符合題意；
C、氯化鈉中鈉元素處于氫元素前，所以陰極上不析出金屬單質(zhì)，C不符合題意；
D、電解硝酸銀溶液時，陰極上析出1.60g銀需要轉(zhuǎn)移電子0.0148mol＜0.05mol，D符合題意；
故答案為：（1）電解池；O2；（2）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；（3）A；（4）4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；（5）1；0.482×10-4；BD
甲池為原電池、乙池和丙池均為電解池。
（1）在燃料電池中，通入燃料的電極為負極，通入空氣的電極為正極，陽離子移向正極；
（2）該電解質(zhì)溶液為堿性，甲醇燃燒產(chǎn)生的CO2會與OH-反應生成CO32- ， 據(jù)此寫出電極反應式；
（3）乙池中A做陽極，由水中電離產(chǎn)生的OH-失電子；B做陰極，由溶液中銀離子得電子；
（4）根據(jù)乙池中陰陽極的電極反應式，得到該電池的總反應；
（5）在整個電路中，甲池、乙池、丙池各個電極得失電子總數(shù)相等，據(jù)此結(jié)合電極反應式進行計算。