Question

6．如图是一个化学过程的示意图．

（1）通入O₂的电极名称正极、C（Pt）电极的名称是阳极．
（2）写出通入O₂的电极上的电极反应式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）写出通入CH₃OH的电极上的电极反应式是CH₃OH+8OH^--6e-=CO₃^2-+6H₂O．
（4）若丙池是电解饱和食盐水溶液，则阳极的电极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极的电极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑．在阴极（阳极或阴极）附近滴入酚酞溶液变红．
（5）乙池中反应的化学方程式为2H₂O+4AgNO₃$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（6）当乙池中B（Ag）极的质里增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂280mL（标准状况下）；若丙池中饱和食盐水溶液的体枳为500mL，电解后，溶液的pH=13．
（25℃，假设电解前后溶液的体积无变化）．

Answer 1

分析 燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，通入氧化剂的电极为正极，正极反应为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，乙池、丙池是电解池，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，则A是阳极、B是阴极，乙池中阳极氢氧根放电产生氧气，阴极银离子放电产生银，丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氢离子在阴极放电，氯离子在阳极放电，据此分析解答．

解答 解：燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，通入氧化剂的电极为正极，正极反应为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，乙池、丙池是电解池，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，则A是阳极、B是阴极，乙池中阳极、阴极电极反应分别为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O、Ag⁺+e^-=Ag，丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氢离子在阴极放电，氯离子在阳极放电．
（1）通入O₂的电极是正极，C（Pt）电极的名称是阳极，故答案为：正极；阳极；
（2）通入O₂的电极上的电极反应式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，故答案为：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
（4）丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氯离子在阳极失电子产生氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氢离子在阴极得到电子产生氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，水的电离平衡被破坏，氢氧根离子的浓度增大，该区域溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；阴极；
（5）乙池中A是阳极、B是阴极，阳极水电离出的氢氧根失电子产生氧气，阴极银离子得电子产生单质银，属于放氧生酸型，电解反应的化学方程式为：2H₂O+4AgNO₃$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，故答案为：2H₂O+4AgNO₃$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（6）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，根据Ag⁺+e^-=Ag，转移电子为：$\frac{5.40g}{108g/mol}$=0.05mol，根据O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，甲池中理论上消耗O₂的体积是：$\frac{0.05mol}{4}$×22.4L/mol=0.28L=280mL，产生氢氧根的物质的量为：0.05mol，c（OH^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，则溶液PH=13，
故答案为：280；13．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，涉及电极的判断及电极反应式的书写，再结合转移电子相等进行计算，考查学生综合运用知识的能力，题目难度不大．