题目内容

如图是一个化学过程的示意图.已知甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O
请回答:

(1)甲池是
 
池,通入O2的电极作为
 
极,电极反应式为
 

(2)乙池是
 
池,A电极名称为
 
极,电极反应式为
 
.乙池中的总反应离子方程式为
 
,溶液的pH
 
(填“增大”.“减小”或“不变”).
(3)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2
 
mL(标准状况下).
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:由总方程式可知,甲醇被氧化,为原电池的负极,电极的电极反应式是CH3OH-6e-+8OH-═6H2O+CO32-,通入氧气的以及为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O+4e-═4OH-,A与原电池正极相连,为电解池的阳极,则B为阴极,c为阳极,d为阴极,结合电解质溶液以及题目要求解答该题.
解答: 解:(1)甲为原电池,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O+4e-═4OH-
故答案为:原电;正;O2+2H2O+4e-═4OH-
(2)乙为电解池,A与原电池正极相连,为电解池的阳极,发生氧化反应,电极方程式为4OH--4e-═O2↑+2H2O,电解硝酸银溶液,阳极生成氧气,阴极生成银,电解总反应式为4Ag++2H2O
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4H+,生成H+,则溶液pH减小,
故答案为:电解;阳;4OH--4e-═O2↑+2H2O;4Ag++2H2O
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4H+;减小;
(3)乙池中B极发生还原反应,电极方程式为Ag++e-=Ag,n(Ag)=
5.40g
108g/mol
=0.05mol,则转移电子0.05mol,
由电极方程式O2+2H2O+4e-═4OH-可知消耗
0.05mol
4
=0.0125mol氧气,则V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL,
故答案为:280.
点评:本题考查了原电池和电解池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,明确离子放电顺序是解本题关键,难点是电极反应式的书写,题目难度中等.
练习册系列答案
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(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:
3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g);△H=-246.4kJ?mol-1
它可以分为两步,反应分别如下:
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),△H1=-205.1kJ?mol-1
②CO(g)+H2O=CO2(g)+H2(g);△H2=
 

(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是
 
(填字母代号).
a.降低温度    b.加入催化剂
c.缩小容器体积    d.增加H2的浓度
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(填“>”、“<”或“=”)v(逆).
②平衡时n(CH3OCH3)=
 
,平衡时CO的转化率=
 

Ⅱ.新型燃料二甲醚还可以用做燃料电池,其反应原理如图所示,电池工作时电子移动方向是(用M、N_及“→”表示)
 
,正极电极反应式为
 
.若以该燃料电池作为电源,用石墨作电极电解500mL饱和食盐水,当两极共收集到1.12L气体(标准状况下、不考虑气体的溶解及反应)时,常温下所得溶液的pH=
 
(假设反应前后溶液体积不变).

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