Question

14．如图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：

（1）甲装置中通入CH₄的电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-?CO₃ ^2-+7H₂O，
（2）从能量转化的角度分析，乙池是电能转化为化学能的装置．
（3）一段时间，当丙池中产生112mL（标准状况下）气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的物质的量浓度为0.01mol/L．（己知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500mL）．
（4）若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入HCl（写化学式）．

Answer 1

分析 （1）甲是原电池，通入甲烷的电极是负极，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（2）乙池是电解池，将电能转化为化学能；
（3）丙池是电解池，C电极生成氯气、D电极生成氢气，且生成氯气和氢气物质的量之比为1：1，根据氯气和NaOH的关系式计算n（NaOH），再根据物质的量浓度公式计算氢氧化钠浓度；
（4）根据析出什么加入什么原则加入物质使溶液恢复原状．

解答 解：（1）甲是原电池，通入甲烷的电极是负极，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-?CO₃ ^2-+7H₂O，故答案为：CH₄+10OH^--8e^-?CO₃ ^2-+7H₂O；
（2）乙池是电解池，将电能转化为化学能，故答案为：电能；化学能；
（3）丙池是电解池，C电极生成氯气、D电极生成氢气，且生成氯气和氢气物质的量之比为1：1，生成氯气物质的量=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.0025mol，根据氯气和NaOH关系式得n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×0.0025mol=0.005mol，则电解后c（NaOH）═$\frac{0.005mol}{0.5L}$=0.01mol/L，故答案为：0.01mol/L；
（4）阳极上生成氯气、阴极上生成氢气，相当于析出氯化氢，根据析出什么加入什么原则知，通入HCl气体能使溶液恢复原状，故答案为：HCl．

点评 本题考查电化学的相关知识，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，学生必须掌握原电池原理，明确基本理论内涵是解本题关键，易错点是电极反应式的书写，题目难度不大．