Question

15．如图是一个电化学过程的示意图．

请回答下列问题：
（1）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）乙池中反应的化学方程式为4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，当乙池中B极质量增加5.4g，甲池中理论上消耗O₂的体积为0.28L（标准状况下），此时丙池中析出1.6g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是B、D（填序号）
A．MgSO₄溶液 B．CuSO₄溶液 C．NaCl溶液D．AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 图中甲池能自发进行氧化还原反应，属于原电池，通燃料的电极是负极，通氧气的电极是正极；乙池、丙池是电解池，与原电池正极相连的是阳极，与原电池负极相连的是阴极，则A是阳极，氢氧根放电；B是阴极，银离子放电；C是阳极，D是阴极，丙池中析出1.6g某金属，说明丙池中电解质是含有氧化性较强的金属阳离子在阴极得电子析出金属，据此解答．

解答 解：（1）甲醇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CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-；
（2）乙池中A电极上氢氧根离子放电、阴极上银离子放电，所以乙池电池反应式为4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
B（Ag）极的质量增加5.4g时，n（Ag）=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，则转移电子为0.05mol，根据转移电子相等，甲池中理论上消耗O₂的体积为 $\frac{0.05mol}{4}$×22.4L/mol=0.28L；
丙池某电极析出1.6g金属，说明丙池中电解质是含有氧化性较强的金属阳离子在阴极得电子析出金属，不可能是镁离子和钠离子的盐溶液，则AC错误；此时转移电子为0.05mol，若是二价金属，金属的摩尔质量是$\frac{1.6g}{\frac{0.05mol}{2}}$=64g/mol，所以电解质是含有铜离子的盐溶液，则B正确；
若是一价金属，金属的摩尔质量是32g/mol，但题目中没说丙池盐溶液足量，若AgNO₃不足，只能电解出1.6gAg，之后一直电解水，所以D正确，
故答案为：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；0.28；BD．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，涉及电极反应式的书写及物质的量的计算，会结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式，再结合转移电子相等进行计算，题目难度不大．