Question

【題目】（1）汽車尾氣是城市空氣污染的一個(gè)重要因素，一種CO分析儀的傳感器可測定汽車尾氣是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)，該分析儀的工作原理類似燃料電池，其中電解質(zhì)是氧化釔(Y2O3)和氧化鋯(ZrO2)晶體，在高溫熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-(過程中無氣體產(chǎn)生)，則負(fù)極的反應(yīng)式為___。

（2）以上述電池為電源，通過導(dǎo)線連接成圖一電解池。

①若X、Y為石墨，a為2L0.1mol/LKCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式___。

②若X、Y分別為銅、銀，a為1L0.2mol/LAgNO3溶液，寫出Y電極反應(yīng)式___。

（3）室溫時(shí)，按上述（2）①電解一段時(shí)間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖二(不考慮能量損失和氣體溶于水，溶液體積變化忽略不計(jì))。

①結(jié)合圖二計(jì)算，上述電解過程中消耗一氧化碳的質(zhì)量為___g。

②若圖二的B點(diǎn)pH=7，則滴定終點(diǎn)在___區(qū)間(填“AB”、“BC”或“CD”)。

Answer 1

【答案】CO+2O2--2e-=CO32- 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- Ag-e-=Ag+ 2.8 AB

【解析】

(1)CO發(fā)生氧化反應(yīng)與O2-結(jié)合生成CO32-；

(2)①陽極上氯離子失電子，陰極上陽離子得電子；

②Y為陽極，陽極上銀失電子生成銀離子；

(3)室溫時(shí)，按上述(2)①電解一段時(shí)間后，取25mL上述電解后溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖三；

①根據(jù)圖知，KOH溶液的pH=13，常溫下，KOH的濃度是0.1mol/L，則n(KOH)=0.1mol/L×2L=0.2mol，根據(jù)KOH和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子，再根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算CO的質(zhì)量；

②滴定終點(diǎn)二者恰好反應(yīng)生成CH3COOK。

負(fù)極CO發(fā)生氧化反應(yīng)與結(jié)合生成，負(fù)極電極反應(yīng)式為：；

陽極上氯離子失電子，陰極上陽離子得電子，所以電解溶液，其電解總反應(yīng)的離子方程式為：；

為陽極，陽極上銀失電子生成銀離子，其電極反應(yīng)為：；

室溫時(shí)，按上述電解一段時(shí)間后，取25mL上述電解后溶液，滴加醋酸得到圖三；

根據(jù)圖知，KOH溶液的，常溫下，KOH的濃度是，則，根據(jù)知，生成氫氧根離子轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，燃料電池的負(fù)極反應(yīng)方程式是，消耗1molCO轉(zhuǎn)移電子數(shù)，因此當(dāng)轉(zhuǎn)移電子時(shí)消耗CO的物質(zhì)的量為，則CO的質(zhì)量；

滴定終點(diǎn)二者恰好反應(yīng)生成，KOH的濃度是醋酸的一半，則恰好中和時(shí)需要酸的體積等于KOH體積的一半，醋酸鉀為強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，當(dāng)溶液的時(shí)，醋酸稍微過量，所以醋酸體積大于KOH體積的一半，所以滴定終點(diǎn)為AB段，故答案為：AB。