Question

【題目】某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到檢流計的指針發生了偏轉。

請回答下列問題：

（1）甲池為________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH一極的電極反應式為_____________________________________________________________；

（2）乙池中A(石墨)電極的名稱為________(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)，總反應式為_________________________________________________________；

（3）當乙池中B極質量增加5.40 g時，甲池中理論上消耗O2的體積為________ mL(標準狀況)，丙池中________極析出________ g銅；

（4）若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時間后，甲中溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】原電池 CH3OH－6e－＋8OH－=＋6H2O 陽極 4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3 280 陰極 1.6 減小 增大

【解析】

(1)甲池能自發進行氧化還原反應，為原電池，則乙、丙為電解池，燃料電池中通入燃料的電極為負極、通入氧氣的電極為正極；電池反應式為甲醇和氧氣反應生成二氧化碳和水，二氧化碳再和KOH反應生成碳酸鉀和水；

(2)乙醇中石墨A連接原電池正極，連接原電池正極的電極為陽極，A上水失電子發生氧化反應生成氧氣和氫離子、Ag電極上銀離子得電子發生還原反應；

(3)根據轉移電子相等計算消耗氧氣體積，丙池中陰極上析出Cu，根據轉移電子相等計算析出Cu的質量；

(4)甲中發生的反應為甲醇與氧氣、氫氧化鉀的反應，反應消耗氫氧根離子，則pH減小，丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，則丙中電解NaCl溶液生成氫氧化鈉，所以溶液的pH增大。

(1)甲池能自發進行氧化還原反應，為原電池，則乙、丙為電解池，燃料電池中通入燃料的電極為負極、通入氧氣的電極為正極，則通入甲醇的電極為負極，電極反應式為CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；

(2)乙醇中石墨A連接原電池正極，連接原電池正極的電極為陽極，則A為陽極，A上水失電子發生氧化反應生成氧氣和氫離子、Ag電極上銀離子得電子發生還原反應，電池反應式為4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3；

(3)B電極析出Ag時轉移電子物質的量=×1=0.05mol，根據轉移電子相等計算消耗氧氣體積=×22.4L/mol=280mL，丙池中陰極D上析出Cu，根據轉移電子相等計算析出Cu的質量=×64g/mol=1.6g；

(4)甲中發生的反應為甲醇與氧氣、氫氧化鉀的反應，反應消耗氫氧根離子，則pH減小，丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，則丙中電解NaCl溶液生成氫氧化鈉，所以溶液的pH增大。