Question

【题目】根据所学电化学知识，回答下列问题：

（1）①甲池中通入CH3OH的电极名称是________极，写出其电极反应式_______；乙池中石墨电极反应式为_______；丙池中反应的离子方程式为_______；

②反应一段时间后，甲池中消耗560mL(标准状况下)O2，此时乙池溶液的pH=_______；若向乙池中加入_______，其质量为_______g，能使CuSO4溶液恢复到原浓度（假设电解前后溶液的体积不变，均为100mL）。丙池中理论上最多产生_______g固体。

（2）工业上以石墨为电极，电解CuCl2溶液时，发现阴极上也会有CuCl析出，写出此过程中阴极上的电极反应式____________________________。

Answer 1

【答案】负极 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4OH--4e-=O2↑+2H2O Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑ pH=0 CuO 4g 2.9g Cu2++e-+Cl=CuCl

【解析】

（1）①燃料电池中可燃物作为负极材料失去电子，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极，反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；乙池为以甲池为外加电源的电解池，石墨电极连接正极，为阳极氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；丙池为惰性电极电解氯化镁溶液，反应的离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑；②反应一段时间后，甲池中消耗560mL(标准状况下)O2，为=0.025mol，根据反应O2+4e-+2H2O =4OH-，则转移电子的物质的量为0.025mol×4=0.1mol，根据乙池是电极反应4OH--4e-=O2↑+2H2O，则溶液中产生氢离子的物质的量为0.1mol，浓度为=1mol/L，则pH=0；乙池中总反应式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，若向乙池中加入CuO，物质的量为氧气的2倍，其质量为2×0.025mol×80g/mol=4g，能使CuSO4溶液恢复到原浓度；根据丙装置中，在阳极上是氢离子放电，所以镁离子和氢氧根离子之间反应生成氢氧化镁，理论上最多产生氢氧化镁0.1mol×58g/mol=2.9g固体；（2）工业上以石墨为电极，电解CuCl2溶液时，发现阴极上也会有CuCl析出，过程中铜离子得电子产生CuCl，阴极上的电极反应式为：Cu2++e-+Cl-=CuCl。