Question

20．有电化学装置如图连接，请回答下列问题：

（1）图中甲、乙两池的名称：甲池是原电池装置；乙池是电解池装置．
（2）请回答下列电极的名称：通入H₂的电极名称是负极，C（石墨）电极的名称是阳极．
（3）写出电极反应式：通入O₂的电极的电极反应式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（4）乙池中反应的化学方程式为4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗H₂560mL（标准状况下）．

Answer 1

分析 （1）根据方程式及燃料电池的特点判断甲装置；根据甲装置判断乙装置；
（2）根据反应方程式得失电子判断电极名称；根据外加电源名称确定乙装置石墨电极名称；
（3）先判断原电池、电解池的电极名称，再写出相应的电极反应式；
（4）根据离子放电顺序写出相应的电解反应方程式；
（5）先根据得失电子数相等找出银与氧气的关系式，然后计算．

解答 解：（1）根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，是原电池；乙有外加电源，所以是电解池．
故答案为：原电池；电解池；
（2）根据2H₂+O₂=2H₂O知，氢气发生氧化反应，所以该电极是负极，O₂ 发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极．
故答案为：负极；阳极；
（3）根据2H₂+O₂=2H₂O知，CH₃OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O₂ 得电子和水反应生成氢氧根离子，发生还原反应，反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（4）乙池中离子放电顺序为：阳离子 Ag⁺＞H⁺，阴离子OH^-＞NO₃ ^-，所以乙池中反应的化学方程式为4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案为：4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃ ；
（5）根据得失电子数相等，H₂与银的关系式为：
H₂--------2Ag
22.4L （ 2×108 ）g
560mL    5.40g
故答案为560．

点评 原电池、电解池的判断方法：
1、若无外加电源，可能是原电池，然后再根据原电池的形成条件判定．
2、若有外接电源，两电极插入电解质溶液中，可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同时，则为电镀池．
3、若无明显外接电源的串联电路，则利用题中信息找出能自发进行氧化还原反应的装置为原电池．