题目内容

【题目】某兴趣小组的同学用下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,观察到检流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题:

(1)甲池为________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH一极的电极反应式为_____________________________________________________________;

(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),总反应式为_________________________________________________________;

(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为________ mL(标准状况),丙池中________极析出________ g铜;

(4)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________(填“增大”、“减小”或“不变”);丙中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】原电池 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3 280 阴极 1.6 减小 增大

【解析】

(1)甲池能自发进行氧化还原反应,为原电池,则乙、丙为电解池,燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧气的电极为正极;电池反应式为甲醇和氧气反应生成二氧化碳和水,二氧化碳再和KOH反应生成碳酸钾和水;

(2)乙醇中石墨A连接原电池正极,连接原电池正极的电极为阳极,A上水失电子发生氧化反应生成氧气和氢离子、Ag电极上银离子得电子发生还原反应;

(3)根据转移电子相等计算消耗氧气体积,丙池中阴极上析出Cu,根据转移电子相等计算析出Cu的质量;

(4)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。

(1)甲池能自发进行氧化还原反应,为原电池,则乙、丙为电解池,燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧气的电极为正极,则通入甲醇的电极为负极,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O;

(2)乙醇中石墨A连接原电池正极,连接原电池正极的电极为阳极,则A为阳极,A上水失电子发生氧化反应生成氧气和氢离子、Ag电极上银离子得电子发生还原反应,电池反应式为4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3;

(3)B电极析出Ag时转移电子物质的量=×1=0.05mol,根据转移电子相等计算消耗氧气体积=×22.4L/mol=280mL,丙池中阴极D上析出Cu,根据转移电子相等计算析出Cu的质量=×64g/mol=1.6g;

(4)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。

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