Question

14．如圖是一個化學(xué)過程的示意圖，回答下列問題：

（1）甲裝置中通入CH₄的電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-?CO₃ ^2-+7H₂O，
（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，乙池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置．
（3）一段時間，當(dāng)丙池中產(chǎn)生112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時，均勻攪拌丙池，所得溶液在25℃時的物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L．（己知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500mL）．
（4）若要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向丙池中通入HCl（寫化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）甲是原電池，通入甲烷的電極是負極，負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；
（2）乙池是電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（3）丙池是電解池，C電極生成氯氣、D電極生成氫氣，且生成氯氣和氫氣物質(zhì)的量之比為1：1，根據(jù)氯氣和NaOH的關(guān)系式計算n（NaOH），再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算氫氧化鈉濃度；
（4）根據(jù)析出什么加入什么原則加入物質(zhì)使溶液恢復(fù)原狀．

解答 解：（1）甲是原電池，通入甲烷的電極是負極，負極上甲烷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CH₄+10OH^--8e^-?CO₃ ^2-+7H₂O，故答案為：CH₄+10OH^--8e^-?CO₃ ^2-+7H₂O；
（2）乙池是電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為：電能；化學(xué)能；
（3）丙池是電解池，C電極生成氯氣、D電極生成氫氣，且生成氯氣和氫氣物質(zhì)的量之比為1：1，生成氯氣物質(zhì)的量=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.0025mol，根據(jù)氯氣和NaOH關(guān)系式得n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×0.0025mol=0.005mol，則電解后c（NaOH）═$\frac{0.005mol}{0.5L}$=0.01mol/L，故答案為：0.01mol/L；
（4）陽極上生成氯氣、陰極上生成氫氣，相當(dāng)于析出氯化氫，根據(jù)析出什么加入什么原則知，通入HCl氣體能使溶液恢復(fù)原狀，故答案為：HCl．

點評 本題考查電化學(xué)的相關(guān)知識，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，學(xué)生必須掌握原電池原理，明確基本理論內(nèi)涵是解本題關(guān)鍵，易錯點是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度不大．