Question

【题目】如图是一个电化学过程的示意图，回答下列问题：

（1）甲池将__________能转化为__________能，乙装置中电极A是__________极。

（2）甲装置中通入CH4一极的电极反应式为 __________

（3）一段时间，当丙池中产生112 mL(标准状况)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的pH=__________(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500 mL)。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入__________(写化学式)。

Answer 1

【答案】 化学 电 阳 CH4+10OH - - 8e- = CO32- +7H2O 12 HCl

【解析】(1)甲池为甲烷形成的燃料电池；根据原电池的正负极判断电解池的阴阳极；

(2)CH4在负极上失电子，碱性条件下生成碳酸根；

(3)电解氯化钠溶液时，阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，根据氯气和氢氧化钠的关系式计算氢氧化钠的物质的量浓度，从而得出溶液的pH；根据电解的产物分析，根据“析出什么元素加入什么元素”的原则确定加入的物质。

(1)甲池中一极通入甲烷，另一极通入氧气，所以甲池为甲烷形成的燃料电池，原电池是将化学能转化为电能的装置；通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，A与正极相连，所以A为阳极，故答案为：化学；电；阳；

(2)CH4在负极上失电子，碱性条件下生成碳酸根，所以甲装置中通入CH4的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；

(3)设电解后氢氧化钠的物质的量浓度是x，丙池中产生112mL，则氢气的体积与氯气的体积相同均为56mL，即0.056L，

2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH，

22.4L 2mol

0.056L x×0.5L

则x==0.01mol/L，则c(H+)=10-12 mol/L，所以溶液的pH=12，由于电解生成H2和Cl2从溶液中逸出，所以应该加二者的化合物，即加入HCl，故答案为：12；HCl。