Question

【题目】如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题

(1)甲池是_______装置(填“原电池”或“电解池”)

(2)写出电极反应式：通入CH4的电极________；A(Fe)电极_______。

(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增加_____g。

(4)反应一段时间后，乙池中溶液成分发生了变化，想要完全恢复到电解前可加入的物质是____

(5)某工厂烟气中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

①图中a极要连接电源的______(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是______。

②SO32-放电的电极反应式为______。

Answer 1

【答案】原电池 CH4-8e-+10OH-=CO32-+ 7H2O Ag++e-=Ag 86.4g Ag2O 负 较浓的硫酸 SO32--2e-= SO42-+2H+

【解析】

（1）甲池是燃料电池，将化学能转化为电能，属于原电池；

（2）燃料电池中甲烷失电子，发生氧化反应，注意还要考虑电解质的后续反应，故电极反应式为：CH4-8e-+10OH- =CO32-+ 7H2O，铁与电源负极相连作阴极，溶液中银离子在阴极A得电子发生还原反应，电极反应式为：Ag++e- =Ag；

（3）甲烷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:CH4-8e-+10OH-=CO32-+ 7H2O，消耗1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子0.8mol，根据Ag++e-=Ag，乙池阴极增重银的质量为：0.8mol×108g/mol=86.4g；

（4）乙池电池反应式为4AgNO3+2H2O=4Ag+O2↑+4HNO3，向溶液中加入氧化银，氧化银与硝酸反应又生成硝酸银和水，可使溶液恢复到电解前的状况；

（5）①由图可知，Na+移向a极，所以a极为阴极，连接电源负极，b极为阳极，连接电源负极，SO32-失电子，发生氧化反应生成SO42-，所以C口流出较浓的硫酸；

②SO32-在阳极放电，发生氧化反应生成硫酸根，电极反应式为：SO32--2e-= SO42-+2H+。