Question

14．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，当闭合该装置的电键时，观察到电流的指针发生了偏转．
请回答下列问题：
（1）甲池为原电池（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），丙池为电解池（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”）．
（2）乙池中A（石墨）电极的名称为阳极（填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”），阳极电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+H₂O
（3）写出甲池中通入CH₃OH电极的电极反应为CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O
（4）当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂的体积为280mL（标准状况），丙池中极析出1.6g铜．
（5）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将减小（填“增大”、“减小”或“不变”），丙中溶液的pH将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）甲池为原电池，丙池为电解池；
（2）乙池是电解池，A为阳极，B为阴极，阳极氢氧根失电子放出氧气；
（3）燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐，结合电荷守恒写出电极反应；
（4）乙池是电解池结合电子守恒计算消耗氧气的体积，丙为电解池C为阳极，D为阴极，电解氯化铜溶液铜离子在阴极得到电子析出铜；
（5）甲中发生的反应为甲醇与氧气、氢氧化钾的反应，反应消耗氢氧根离子，则pH减小，丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，则丙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠，所以溶液的pH增大．

解答 解：（1）甲池为原电池，丙池为电解池；故答案为：原电池；电解池；
（2）乙池是电解池，A为阳极，B为阴极，阳极氢氧根失电子放出氧气，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+H₂O，故答案为：阳极；4OH^--4e^-=O₂↑+H₂O；
（3）燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐，甲池中通入CH₃OH电极的电极反应为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；
（4）当乙池中B极质量增加5.4g为Ag，物质的量=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，依据电子守恒计算4Ag～O₂～4e-，甲池中理论上消耗O₂的体积=$\frac{0.05}{4}$mol×22，4L/mol=0.28L=280ml；丙为电解池C为阳极，D为阴极，电解氯化铜溶液铜离子在阴极得到电子析出铜，结合电子守恒计算2Ag～Cu～2e^-，析出铜质量=$\frac{0.05}{2}$×64g/mol=1.6g；
故答案为：280；1.6；
（5）甲中发生的反应为甲醇与氧气、氢氧化钾的反应，反应消耗氢氧根离子，则pH减小，丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，则丙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠，所以溶液的pH增大；
故答案为：减小；增大．

点评 本题考查了原电池电解池的相互串联问题，注意首先区分原电池和电解池，题目难度中等．