Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝 置的開關(guān)時(shí)，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請(qǐng)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(yīng)為_____。

（2）乙池中 A(石墨)電極的名稱為_____(填“正極”“負(fù)極”或“陰極”“陽(yáng)極”)，總反應(yīng)為__________。

（3）若甲、乙、丙溶液體積均為500 mL，當(dāng)乙池中 B 極質(zhì)量增加 5.4 g 時(shí)，甲池中理論上消耗 O2 的體積為_____mL(標(biāo)準(zhǔn)狀 況)，乙池中溶液PH=_______，丙池中_____(填“C”或“D”)極析出_____g 銅。

（4）若丙中電極不變，將其溶液換成 NaCl 溶液，開關(guān)閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的 pH將_____(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，丙中溶液的 pH 將______。

（5）某溶液中可能含有下列離子中的兩種或幾種：Ba2+、H+、SO42-、 SO32- 、HCO3-、 Cl-。

①當(dāng)溶液中有大量H+存在時(shí)，則不可能有_______________________離子存在。

②當(dāng)溶液中有大量Ba2+存在時(shí)，溶液中不可能有_________________離子存在。

③采用惰性電極從上述離子中選出適當(dāng)離子組成易溶于水的電解質(zhì)，對(duì)其溶液進(jìn)行電解若兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，則電解質(zhì)化學(xué)式是________________。

Answer 1

【答案】原電池 CH3OH + 8OH - 6e = CO32- + 6H2O 陽(yáng)極 4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2↑ + 4HNO3 280 1 D 1.6 減小 增大 SO32- 、HCO3- SO42-、 SO32- HCl、BaCl2

【解析】

串聯(lián)電路的電化學(xué)的計(jì)算題，注意緊扣“串聯(lián)電路中電流處處相等”規(guī)律，即抓住每個(gè)電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目一樣解題即可。

（1）甲池為原電池，燃料CH3OH在負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿溶液中生成碳酸鹽，故甲池中通入CH3OH電極的電極反應(yīng)為：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；

（2）乙池是電解池，A為陽(yáng)極，電解OH-。B為陰極，電解Ag+。電池中電解硝酸銀溶液生成銀、硝酸和氧氣，電池反應(yīng)為：4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2↑ + 4HNO3；

（3）當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.4g為Ag，n（Ag）==0.05mol，依據(jù)電子守恒計(jì)算4Ag～O2～4e-，甲池中理論上消耗O2的體積=22，4L/mol=0.28L=280ml。乙池中Ag～H+，n（H+）=0.05mol，c（H+）==0.1mol/L，故乙池中溶液PH=1。依據(jù)電子守恒計(jì)算，2Ag～Cu，丙池中陰極D極析出m（Cu）=0.05mol64g/mol=1.6g；

（4）若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，則乙中電解NaCl溶液生成氫氧化鈉，所以溶液的pH增大；

（5）①當(dāng)溶液中有大量H+存在時(shí)，SO32- 、HCO3-離子會(huì)與H+反應(yīng)生成氣體和水，則不可能有SO32- 、HCO3-離子存在；

②當(dāng)溶液中有大量Ba2+存在時(shí)，SO42-、 SO32-離子會(huì)與Ba2+反應(yīng)生成沉淀，則溶液中不可能有SO42-、 SO32-離子存在；

③采用惰性電極從上述離子中選出適當(dāng)離子組成易溶于水的電解質(zhì)，兩極分別放出氣體且為1∶1，則應(yīng)是放出H2、Cl2，符合要求的有：HCl、BaCl2。