题目内容
【题目】下图是一个化学过程的示意图。
(1)图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向________极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式: _______________________。
(3)向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液,附近变红的电极为________极(填“A”或“B”),并写出此电极的反应式:______________。
(4)乙池中总反应的离子方程式:____________。
(5)常温下,当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,乙池的pH是________(若此时乙池中溶液的体积为500 mL);此时丙池某电极析出1.60 g某金属,则丙中的某盐溶液可能是________(填序号)。
A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3
【答案】 原电池 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O A 2H2O-4e-===O2↑+4H+ Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ 1 BD
【解析】(1)燃料电池是化学能转变为电能的装置,属于原电池,燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,原电池放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,即向投放甲醇的电极移动,故答案为:原电池;正;
(2)该燃料电池中,甲醇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-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(3)乙池有外接电源属于电解池,连接原电池正极的A是阳极,连接原电池负极的B是阴极,电解硝酸银溶液时,A电极上水得电子生成氧气和氢离子,溶液呈酸性,加热紫色石蕊试液呈红色,电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+,故答案为:A,4H2O-4e-=O2↑4H+;
(4)电解硝酸银溶液时,银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子,离子方程式为4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+,故答案为:4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+;
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加2.70g时,设氢离子浓度为xmol/L,
4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+;
432g 4mol
2.70g0.25xmol
x=0.1,则溶液的pH=1;阴极上析出金属,则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后,根据串联电池中转移电子数相等知,丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数,据此确定含有的金属元素,析出2.70g时转移电子是0.025mol。A、硫酸镁中镁元素处于H元素前,所以阴极上不析出金属单质,故错误;B、电解硫酸铜溶液时,阴极上析出0.8g铜需要转移电子0.025mol,故正确;C、氯化钠中钠元素处于氢元素前,所以阴极上不析出金属单质,故错误;D、电解硝酸银溶液时,阴极上析出0.80g银需要转移电子0.0074mol<0.025mol,故正确;故选BD;故答案为:1;BD.