Question

【题目】下图是一个化学过程的示意图。

（1）图中丙池是装置(填“电解池”或“原电池”)，甲池中K+移向极(填“CH3OH”或“O2”)。
（2）写出通入CH3OH的电极的电极反应式：。
（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为极(填“A”或“B")。
（4）乙池中总反应的离子方程式。
（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，乙池的pH是(若此时乙池中溶液的体积为500 mL)；通过导线的电量是(结果保留3位有效数字，已知：NA =6.02×1023 ， 电子的电量为1.60 ×10-19)；此时丙池某电极析出1.60 g某金属，则丙中的某盐溶液可能是
A．MgSO4 B．CuSO4
C．NaCl D．AgNO3

Answer 1

【答案】
（1）电解池；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）燃料电池是化学能转变为电能的装置，甲属于原电池，因此丙池属于电解池，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，K+移向通入氧气的电极；
（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；
（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+；
（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+；
（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，
生成5.40g银，物质的量为 =0.05mol，转移0.05mol电子，通过导线的电量是0.05×6．02×1023×1．60 ×10-19=0.482×10-4；
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，A不符合题意；
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，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D符合题意；
故答案为：（1）电解池；O2；（2）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；（3）A；（4）4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；（5）1；0.482×10-4；BD
甲池为原电池、乙池和丙池均为电解池。
（1）在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，通入空气的电极为正极，阳离子移向正极；
（2）该电解质溶液为碱性，甲醇燃烧产生的CO2会与OH-反应生成CO32- ， 据此写出电极反应式；
（3）乙池中A做阳极，由水中电离产生的OH-失电子；B做阴极，由溶液中银离子得电子；
（4）根据乙池中阴阳极的电极反应式，得到该电池的总反应；
（5）在整个电路中，甲池、乙池、丙池各个电极得失电子总数相等，据此结合电极反应式进行计算。