Question

8．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景．如圖是用甲醇燃料電池電解飽和食鹽水的裝置示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）甲池是原電池裝置（池），通入CH₃OH的電極名稱是負(fù)極（填“正極”或“負(fù)極”）；通入O₂的一極的電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（2）乙池中A是陰極（填“陰”或“陽(yáng)”）； B電極上產(chǎn)生的物質(zhì)可用可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙來(lái)檢驗(yàn)氯氣來(lái)檢驗(yàn)．
（3）乙池中的總反應(yīng)化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）反應(yīng)結(jié)束后乙池中A（石墨）電極上共收集到氣體0.1mol，則甲池中理論上消耗O₂1120 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
（5）若將乙池中的NaCl溶液換成AgNO₃溶液，B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）甲池是燃料電池是原電電池裝置，通入燃料CH₃OH是負(fù)極；通入O₂的電極是正極，所以電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（2）乙池中A是與燃料電池的負(fù)極相連，所以A是陰極；B極與電源的正極相連，所以C是陽(yáng)極；
（3）乙池是電解飽和食鹽水，反應(yīng)的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）活潑金屬作為陽(yáng)極，金屬本身放電生成銅離子；
（5）乙池中A電極上析出氫氣，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計(jì)算消耗氧氣的量．

解答 解：（1）甲池是燃料電池是原電電池裝置，通入燃料CH₃OH是負(fù)極；通入O₂的電極是正極，所以電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：原電池；負(fù)極、O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（2）乙池中A是與燃料電池的負(fù)極相連，所以A是陰極；B極與電源的正極相連，所以C是陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂，可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙來(lái)檢驗(yàn)氯氣，故答案為：陰； 可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙來(lái)檢驗(yàn)氯氣；
（3）乙池是電解飽和食鹽水，反應(yīng)的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）乙池中A電極上析出氫氣，A（石墨）電極上共收集到氣體0.1mol，則整個(gè)回路上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol，所以甲池中理論上消耗O₂的物質(zhì)的量為：$\frac{0.2}{4}$=0.05mol，所以體積為：0.05mol×22.4L/mol=1.12L，所以為1120mL，故答案為：1120；
（5）B是陽(yáng)極硝酸銀離子中的氫氧根離子放電，生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，涉及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、物質(zhì)的量的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)都是考試熱點(diǎn)，根據(jù)串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等．