Question

2．如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O．
（1）甲池是原電池裝置．
（2）乙池中A（石墨）電極的名稱是陽極．
（3）寫出通入CH₃OH的電極的電極反應(yīng)式：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-．
（4）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（5）當(dāng)乙池中B（Ag）極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗O₂280 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；此時(shí)丙池某電極上析出1.60g某金屬，則丙池中的某鹽溶液可能是BD（填序號）．
A．MgSO₄　        B．CuSO₄           C．NaCl　          D．AgNO₃．

Answer 1

分析 （1）甲裝置為燃料電池；
（2）A與原電池的正極相連；
（3）燃料電池中燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；B電極與原電池負(fù)極相連，為陰極，銀離子在B上得電子；
（4）乙為電解池，電解質(zhì)溶液為AgNO₃；
（5）乙池是電解池，碳作陽極，銀作陰極，所以反應(yīng)是電解硝酸銀溶液；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算消耗氧氣 等體積，丙池中，陰極上析出金屬，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子計(jì)算金屬的相對原子質(zhì)量，從而確定鹽．

解答 解：（1）甲裝置為甲醇燃料電池，屬于原電池，
故答案為：原電池；
（2）A與原電池的正極相連，則A為陽極；
故答案為：陽極；
（3）燃料電池中燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，其電極的電極反應(yīng)式是CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-；故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-；
（4）乙為電解池，電解質(zhì)溶液為AgNO₃，則乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（5）乙池中A（Ag）極上銀離子得電子生成Ag，其電極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag，已知A（Ag）極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，n（Ag）=0.05mol，
則轉(zhuǎn)移電子為0.05mol，甲中正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+H₂O=4OH^-，則轉(zhuǎn)移0.05mol電子時(shí)消耗的氧氣為0.0125mol，則氧氣的體積為0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280ml；丙池是電解池，陰極上金屬離子放電析出金屬單質(zhì)，則金屬元素在氫元素之后，D電極連接甲醇電極，所以D是陰極，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，當(dāng)析出一價(jià)金屬時(shí)，其摩爾質(zhì)量=1.6÷0.05=32g/mol，該元素為硫，錯(cuò)誤，當(dāng)析出的是二價(jià)金屬，則其摩爾質(zhì)量=（1.6÷0.05）×2=64g/mol，所以該金屬是銅，則溶液是硫酸銅溶液，也可能是硝酸銀放電結(jié)束后水放電，所以也可能是硝酸銀，故選BD．

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度中等．