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20.如图是一个化学过程的示意图.

(1)甲池中OH-移向CH3OH极(填“CH3OH”或“O2”).
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O.
(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液,某电极附近溶液变红,写出其电极反应式:4OH--4e-═O2↑+2H2O.
(4)乙池中总反应的离子方程式:4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4H+
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,乙池的pH是1(若此时乙池中溶液的体积为500mL);此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是BD(填序号).
A.MgSO4     B.CuSO4     C.NaCl     D.AgNO3

分析 (1)燃料电池属于原电池,原电池放电时,溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
(2)燃料电池中燃料失电子发生氧化反应,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;
(3)乙池有外接电源是电解池,阳极上水得电子生成氧气和氢离子,阴极上银离子放电,酸性溶液使紫色石蕊试液变红;
(4)电解硝酸银溶液时,银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子,据此写出离子方程式;
(5)根据银和氢离子关系式计算氢离子浓度,从而确定溶液的pH,阴极上析出金属,则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后,根据串联电池中转移电子数相等知,丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数,据此确定含有的金属元素.

解答 解:(1)燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,原电池放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,即向投放甲醇的电极移动,故答案为:CH3OH;
(2)该燃料电池中,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(3)乙池有外接电源属于电解池,连接原电池正极的A是阳极,连接原电池负极的B是阴极,电解硝酸银溶液时,A电极上水得电子生成氧气和氢离子,溶液呈酸性,加热紫色石蕊试液呈红色,电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+
故答案为:4H2O-4e-=O2↑4H+
(4)电解硝酸银溶液时,银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子,离子方程式为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+
故答案为:4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,设氢离子浓度为xmol/L,
4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+
          432g    4mol
          5.40g   0.5xmol
x=0.1,则溶液的pH=1,
阴极上析出金属,则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后,根据串联电池中转移电子数相等知,丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数,据此确定含有的金属元素,析出5.40g时转移电子是0.05mol,
A.硫酸镁中镁元素处于H元素前,所以阴极上不析出金属单质,故错误;
B.电解硫酸铜溶液时,阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol,故正确;
C.氯化钠中钠元素处于氢元素前,所以阴极上不析出金属单质,故错误;
D.电解硝酸银溶液时,阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol<0.05mol,故正确;
故答案为:1;BD.

点评 本题考查了原电池和电解池原理,注意(5)题中,丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数,为易错点.

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C.2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L•min)
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