Question

6．如圖是一個電化學過程的示意圖．
請回答下列問題：
（1）圖中甲池的名稱原電池（填“原電池”“電解池”或“電鍍池”）．
（2）寫出通入CH₃OH的電極的電極反應(yīng)式：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-．
（3）乙池中反應(yīng)的化學方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，當乙池中B極的質(zhì)量增加5.4g時，甲池中理論上消耗O₂的體積為0.28L（標準狀況下），此時丙池中D電極（填“C”或“D”）析出1.6g某金屬，則丙池的某鹽溶液可能是B（填序號）．
A．MgSO₄溶液      B．CuSO₄溶液   C．NaCl溶液     D．AgNO₃溶液
（4）寫出A和B的電極的電極反應(yīng)式：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，Ag⁺+e^-=Ag．

Answer 1

分析 （1）圖中甲池能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)，屬于原電池，通燃料的電極是負極，通氧氣的電極是正極；
（2）甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；
（3）乙池是電解池，碳作陽極，銀作陰極，所以反應(yīng)是電解硝酸銀溶液；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算消耗氧氣體積，丙池中，陰極上析出金屬，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子計算金屬的相對原子質(zhì)量，從而確定鹽；
（4）乙池是電解池，A與電源的正極相連作陽極，B與電源負極相連作陰極，陽極（A）上氫氧根離子放電，陰極上銀離子放電．

解答 解：（1）圖中甲池能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)，將化學能轉(zhuǎn)化為電能，屬于原電池，故答案為：原電池；
（2）甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-，故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-；
（3）乙池是電解池，碳作陽極，銀作陰極，所以反應(yīng)是電解硝酸銀溶液，電池反應(yīng)式為：4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，乙池是電解池，B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而析出銀，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等，當乙池中B極的質(zhì)量增加5.4g時，甲池中理論上消耗O₂的體積=$\frac{5.4g}{108g/mol}$÷4×22.4L/mol=0.28L，丙池是電解池，陰極上金屬離子放電析出金屬單質(zhì)，則金屬元素在氫元素之后，D電極連接甲醇電極，所以D是陰極，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，當析出一價金屬時，其摩爾質(zhì)量=$\frac{1.6g}{\frac{5.4g}{108g/mol}}$=32g/mol，如果金屬完全析出時還繼續(xù)電解才能與乙中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，則析出的金屬摩爾質(zhì)量大于32g/mol，則D正確；當析出的是二價金屬，則$\frac{1.6g}{\frac{5.4g}{108g/mol}}$×2=64g/mol，所以該金屬是銅，則溶液是硫酸銅溶液，故選B，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；0.28；D；B；
（4）乙池是電解池，A與電源的正極相連作陽極，B與電源負極相連作陰極，陽極（A）上氫氧根離子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O，陰極上銀離子放電，電極反應(yīng)為：Ag⁺+e^-=Ag，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，Ag⁺+e^-=Ag．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點，涉及電極反應(yīng)式的書寫，會結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進行計算，題目難度不大．