Question

【題目】如圖是一個(gè)化學(xué)過(guò)程的示意圖。

（1）圖中甲池是______裝置(填“電解池”或“原電池”)，其中OH-移向______極(填“CH3OH”或“O2”)。

（2）寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式：_______。

（3）向乙池兩電極附近分別滴加適量紫色石蕊試液，附近變紅的電極為________極(填“A”或“B”)，并寫出此電極的反應(yīng)式_______。

（4）乙池中總反應(yīng)的離子方程式_________。

（5）常溫下，當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，乙池的pH是_______(若此時(shí)乙池中溶液的體積為500mL)；此時(shí)丙池某電極析出1.60g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是________(填序號(hào))。

A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.KOH

Answer 1

【答案】原電池 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O A 4H2O-4e-=O2↑+4H+ 4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+ 1 B

【解析】

(1)燃料電池屬于原電池，原電池放電時(shí)，溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；

(2)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；

(3)乙池有外接電源是電解池，陽(yáng)極上水得電子生成氧氣和氫離子，陰極上銀離子放電，酸性溶液使紫色石蕊試液變紅，根據(jù)電極附近溶液的酸堿性變化確定溶液變紅的電極；

(4)電解硝酸銀溶液時(shí)，銀離子得電子生成銀、水失電子生成氧氣和氫離子，據(jù)此寫出離子方程式；

(5)根據(jù)銀和氫離子關(guān)系式計(jì)算氫離子濃度，從而確定溶液的pH，陰極上析出金屬，則在金屬活動(dòng)性順序表中金屬元素處于H元素后，根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知，丙中析出金屬元素需要的電子等于或小于乙池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)，據(jù)此確定含有的金屬元素。

(1)燃料電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，屬于原電池，燃料電池中，投放燃料的電極是負(fù)極，投放氧化劑的電極是正極，原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中氫氧根離子向負(fù)極移動(dòng)，即向投放甲醇的電極移動(dòng)，故答案為：原電池；CH3OH；

(2)該燃料電池中，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

(3)乙池有外接電源屬于電解池，連接原電池正極的A是陽(yáng)極，連接原電池負(fù)極的B是陰極，電解硝酸銀溶液時(shí)，A電極上水得電子生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為4H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液呈酸性，滴加紫色石蕊試液呈紅色， 故答案為：A；4H2O-4e-=O2↑+4H+；

(4)電解硝酸銀溶液時(shí)，銀離子得電子生成銀、水失電子生成氧氣和氫離子，離子方程式為4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+，故答案為：4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；

(5)當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，設(shè)氫離子濃度為xmol/L，

有：=，解得：x=0.1，則溶液的pH=1，陰極上析出金屬，則在金屬活動(dòng)性順序表中金屬元素處于H元素后，根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知，丙中析出金屬元素需要的電子等于或小于乙池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)，B中析出5.40g時(shí)轉(zhuǎn)移電子是0.05mol。A、硫酸鎂中鎂元素處于H元素前，所以陰極上不析出金屬單質(zhì)，故錯(cuò)誤；B、電解硫酸銅溶液時(shí)，陰極上析出1.60g銅需要轉(zhuǎn)移電子0.05mol，故正確；C、氯化鈉中鈉元素處于氫元素前，所以陰極上不析出金屬單質(zhì)，故錯(cuò)誤；D、電解氫氧化鉀溶液相當(dāng)于電解水，不能析出金屬單質(zhì)，故錯(cuò)誤；故選B；故答案為：1；B。