Question

【题目】某化学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 置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

(1)甲池为原电池，通入 CH3OH 电极的电极反应为________。

(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_____(填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总反应为_____。

(3)当乙池B极质量增加 5.4 g 时，甲池中理论上消耗 O2 的体积为_____mL(标准状况)，丙池D极析出_____g 铜。

Answer 1

【答案】CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3 280 1.6

【解析】

(1)甲池为原电池，通入 CH3OH 电极为负极，负极上CH3OH失去电子，发生氧化反应，在碱性溶液中被氧化生成CO32-，则该电极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

(2)乙池中A(石墨)电极与电源的正极相连，作阳极，溶液中的OH-失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：4OH- -4e-=2H2O+O2↑，阴极B(Ag)电极上，溶液中的Ag+获得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可得总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；

(3)当乙池B极质量增加 5.4 g 时，n(Ag)=5.4g÷108g/mol=0.05mol，则电路中通过电子物质的量为0.05mol，由于在串联电路中电子转移数目相同，所以甲池中理论上消耗 O2 的物质的量为n(O2)=0.05mol÷4=0.0125mol，则氧气在标准状况下体积为V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池与甲、乙池串联，电子转移的物质的量也是0.05mol，D极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，所以D极析出Cu的物质的量为0.05mol÷2=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g 。