题目内容
【题目】如图是一个化学过程的示意图。
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(1)图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向________极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:____________________。
(3)向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液,附近变红的电极为________极(填“A”或“B”),并写出此电极的反应式:________________。
(4)乙池中总反应的离子方程式:________________________。
(5)常温下,当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,乙池的pH是________(若此时乙池中溶液的体积为500 mL);此时丙池某电极析出1.60 g某金属,则丙中的某盐溶液可能是________(填序号)。
a.MgSO4 B.CuSO4
c.NaCl D.AgNO3
【答案】(1)原电池 CH3OH
(2)CH3OH-6e-+8OH-===CO
+6H2O
(3)A 2H2O-4e-===O2↑+4H+
(4)4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+
(5)1 bd
【解析】(1)~(2)分析图中装置,甲池是碱性条件下的甲醇燃料电池,通入甲醇的电极做负极,通入O2的电极做正极,在碱性条件下甲醇被氧化为CO
,由此写出负极反应式:CH3OH-6e-+8OH-===CO
+6H2O,原电池工作时溶液中的阴离子向负极移动。(3)~(4)碳电极(A极)与原电池正极相连,做阳极,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,则银电极(B极)做阴极,电极反应式为Ag++e-===Ag,电解过程的总反应式为4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+。当向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液时,附近变红的电极为A极。(5)常温下,当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g,即析出Ag的物质的量为0.05 mol时,生成H+的物质的量为0.05 mol,而乙池中溶液的体积为500 mL,由此可得溶液的pH=1。根据放电规律,本题首先排除选项a和选项c。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时,此时转移的电子为0.05 mol,当丙池中电极上析出1.60 g金属铜时,正好转移0.05 mol电子,因此选项b符合题意。当丙装置中为AgNO3溶液,且AgNO3溶液足量时,析出金属(Ag)的质量也应为5.40 g,当AgNO3溶液不足时,析出金属(Ag)的质量必小于5.40 g,故选项d也符合题意。