Question

某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转．当乙池中C极质量减轻10.8g时，回答下列问题．

（1）写出A极的电极方程式：

 

．
（2）甲池中B电极理论上消耗O₂的体积（标准状况下）为多少毫升？
（3）若丙池中溶液的体积为1000mL，此时丙池中溶液的pH为多少？

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）甲池能自发进行氧化还原反应为原电池，燃料电池中，燃料失电子发生氧化反应；
（2）根据串联电路中转移电子相等计算；
（3）根据串联电路中转移电子相等计算出电解是生成的氢离子的浓度，再求pH．

解答： 解：（1）甲池能自发进行氧化还原反应为原电池，燃料电池中，燃料失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（2）C极上的电极反应为：Ag-e^-═Ag⁺，B电极上的电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，当池中C极质量减轻10.8g时，即转移电子是0.1mol，此时甲池中B电极理论上消耗O₂的物质的量是0.025mol，体积为0.025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL，
答：甲池中B电极理论上消耗O₂的体积（标准状况下）为56ml；
（3）当池中C极质量减轻10.8g时，即转移电子是0.1mol，此时丙池中E电极反应为2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺，所以生成的氢离子的物质的量0.1mol，则氢离子的浓度为
0.1mol/L，所以PH=1；
答：此时丙池中溶液的pH为1．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，正确判断原电池和电解池是解本题关键，根据离子的放电顺序、串联电路中转移电子相等来分析解答，难度中等．