Question

【題目】某興趣小組的同學用如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，觀察到電流表的指針發生了偏轉。

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 電極的電極反應式為 _____________________________________。

(2)乙池 A(石墨)電極的名稱為_________(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，乙池中總反應式為 ____________________________________。

(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(標準狀況下)，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，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－=CO32-＋6H2O 陽極 4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 280 D 1.60 增大

【解析】

甲池中一極通入甲醇，另一極通入氧氣，則甲為甲醇燃料電池，乙池和丙池均與甲池串聯，為電解池裝置。

（1）甲池為甲醇燃料電池，燃料電池是基于原電池原理的新型電源，燃料電池中，通入燃料的一極是負極，所以甲醇在負極反應，失電子變成二氧化碳，二氧化碳又和電解質KOH溶液反應生成碳酸鉀，結合電荷守恒、原子守恒可得通入的電極反應為：CH3OH－6e－＋8OH－=CO32-＋6H2O；

（2）乙池是電解池，A與原電池正極相連，為陽極，水電離的OH-在A極失電子生成氧氣，B為陰極，溶液中的Ag+在B極得電子生成Ag。結合原子守恒、得失電子守恒可得：B池中的總反應為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3；

（3）當乙池中B極質量增加，即生成Ag的質量為5.4g，物質的量，依據電子守恒計算，甲池中理論上消耗的體積。丙為電解池，C為陽極，D為陰極，電解氯化銅溶液銅離子在陰極得到電子析出銅，結合電子守恒計算，析出銅質量，故答案為：280；D；；

（4）丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，則丙中為惰性電極電解NaCl溶液，總反應為：，有NaOH生成，所以溶液的pH增大，故答案為：增大。