Question

如图是一个化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：CH₄+2O₂+2KOH-K₂CO₃+3H₂O

请回答：
（1）甲池是

 

装置．
（2）写出下列电极反应式：通入O₂的电极的电极反应式是

 

，乙池中A（Fe）电极的电极反应式为

 

．
（3）丙池中反应的化学方程式为

 

．
（4）当乙池中A（Fe）极的质量增加1.08g时，丙池中NaCl恰好完全电解．
①丙池所得溶液的PH=

 

（忽略溶液体积的变化）．
②取下丙池，向其中加入0.02mol冰醋酸，充分搅拌，忽略溶液体积和温度的变化已知其中 c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），对该混合溶液的下列判断正确的是

 

A．c（H⁺）＜c（OH^-）
B．c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=0.2mol?L^-1
C．c（CH₃COO^-）+c（OH^-）＜c（CH₃COOH）+c（H⁺）
D．c（CH₃COO^-）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（CH₃COOH）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，能将化学能转化为电能，属于原电池；
（2）通入O₂的电极是正极，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；乙池中Fe电极是阴极，阴极上银离子放电；
（3）丙池中，C电极氯离子放电、Fe电极上氢离子放电；
（4）①根据转移电子相等计算丙池中生成c（OH^-），从而计算溶液的pH；
②任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断．

解答： 解：（1）该装置能将化学能转化为电能，属于原电池，为燃料电池，故答案为：原电池；
（2）通入O₂的电极是正极，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；乙池中Fe电极是阴极，阴极上银离子放电，电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，
故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；Ag⁺+e^-=Ag；
（3）丙池中，C电极氯离子放电生成氯气、Fe电极上氢离子放电生成氢气，同时Fe电极附近有氢氧根离子生成，所以电池反应式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）①乙池中Fe电极上银离子放电生成Ag，生成n（Ag）=

1.08g

108g/mol

=0.01mol，转移电子的物质的量=0.01mol×1=0.01mol，串联电路中转移电子相等，当转移0.01mol电子时丙池生成n（NaOH）=

0.01mol

2

×2=0.01mol，C（NaOH）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，则pH=13，故答案为：13；
②电解后生成0.01molNaOH，取下丙池，向其中加入0.02mol冰醋酸，二者混合后，溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH₃COOH、CH₃COONa，
A．混合溶液中，CH₃COOH电离程度大于CH₃COO^-水解程度，所以溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），故错误；
B．根据物料守恒得c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=0.2mol?L^-1，故正确；
C．根据电荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），溶液中CH₃COOH电离程度大于CH₃COO^-水解程度，所以c（Na⁺）＞c（CH₃COOH），所以得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）＞c（CH₃COOH）+c（H⁺），故错误；
D．根据电荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），根据物料守恒得c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），所以得c（CH₃COO^-）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（CH₃COOH），故正确；
故选BD．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，涉及物质的量的计算、离子浓度大小比较、电极反应式书写等知识点，根据转移电子相等进行计算、根据守恒思想判断离子浓度大小，会根据各个电极上放电离子书写电极反应式，题目难度中等．