Question

16．如图是一个化学过程的示意图．请根据该示意图完成下列题目：
（1）请问：甲池是原电池装置，乙池是电解池装置．
（2）在甲池中：通入C₂H₄的电极名称是负极，通入O₂的电极的电极反应式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．甲池中发生的反应的化学方程式为：C₂H₄+2O₂+4KOH=2K₂CO₃+2H₂O．
（3）在乙池中：B（石墨）电极的名称是阳极，A（Fe）电极的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag．
（4）乙池中反应的化学方程式为4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂280mL（标准状况下）

Answer 1

分析 （1）根据方程式及燃料电池的特点判断甲装置；根据甲装置判断乙装置；
（2）燃料电池中，负极上是燃料失电子的氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；
（3）先判断电解池的电极名称，根据离子放电顺序写出相应的电解反应方程式；
（4）以惰性电极电解硝酸银，产物是硝酸、金属银和氧气；
（5）先根据得失电子数相等找出银与氧气的关系式，然后计算．

解答 解：（1）根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，是原电池；乙有外加电源，所以是电解池．
故答案为：原电池；电解池；
（2）燃料电池中，负极上是燃料失电子的氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，两极反应相加得到总反应为：C₂H₄+2O₂+4KOH=2K₂CO₃+2H₂O；
故答案为：负极；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；C₂H₄+2O₂+4KOH=2K₂CO₃+2H₂O；
（3）乙池中石墨电极是阳极，Fe电极是阴极，离子放电顺序为：Ag⁺＞H⁺，电极反应为：Ag⁺+e^-=Ag，
故答案为：阳极；Ag⁺+e^-=Ag；
（4）乙池中，以惰性电极电解硝酸银，电解方程式为：4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案为：4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（5）根据得失电子数相等，氧气与银的关系式为：O₂～4Ag，A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂的体积是$\frac{5.4g×22.4L}{4×108g}$=0.28L=280mL，故答案为：280．

点评 原电池、电解池的判断方法：
1、若无外加电源，可能是原电池，然后再根据原电池的形成条件判定．
2、若有外接电源，两电极插入电解质溶液中，可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同时，则为电镀池．
3、若无明显外接电源的串联电路，则利用题中信息找出能自发进行氧化还原反应的装置为原电池．