Question

18．如图所示，用甲醇CH₃OH和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重（假设工作时无能量损失）．请回答下列问题：

（1）分别指出电极的名称：F电极正极、②电极阳极．
（2）④电极的反应式：Ag-e^-=Ag⁺．E电极的反应式：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
（3）电极③增重质量为32.4g．

Answer 1

分析 对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，原电池负极上甲醇失电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应．

解答 解：（1）对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，故答案为：正极；阳极；  
（2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质，④电极上银失电子生成银离子进入溶液，电极反应式为：Ag-e^-=Ag⁺，E是原电池负极，负极上甲醇失电子和氢氧根离子生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，A装置中，①是阴极，该电极上先是铜离子得电子而析出，后氢离子得电子析出氢气，
故答案为：Ag-e^-=Ag⁺；CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
（3）设1.6g甲醇反应转移电子的物质的量是x，
CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O
32g                6mol
1.6g               x
x=$\frac{1.6g×6mol}{32g}$=0.3mol
③上银离子得电子生成银单质，根据电子守恒，转移0.3mol电子析出金属银是0.3mol，银的质量为：0.3mol×108g/mol=32.4g，
故答案为：32.4．

点评 本题考查了原电池和电解池工作原理，根据银离子在阴极上得到电子发生还原反应使阴极增重判断电极是解题的关键，难度中等．