Question

6．如圖是一個化學過程的示意圖．

（1）通入O₂的電極名稱正極、C（Pt）電極的名稱是陽極．
（2）寫出通入O₂的電極上的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）寫出通入CH₃OH的電極上的電極反應式是CH₃OH+8OH^--6e-=CO₃^2-+6H₂O．
（4）若丙池是電解飽和食鹽水溶液，則陽極的電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極的電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑．在陰極（陽極或陰極）附近滴入酚酞溶液變紅．
（5）乙池中反應的化學方程式為2H₂O+4AgNO₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（6）當乙池中B（Ag）極的質里增加5.40g時，甲池中理論上消耗O₂280mL（標準狀況下）；若丙池中飽和食鹽水溶液的體枳為500mL，電解后，溶液的pH=13．
（25℃，假設電解前后溶液的體積無變化）．

Answer 1

分析 燃料電池中，通入燃料的電極為負極，電極反應為CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，通入氧化劑的電極為正極，正極反應為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，乙池、丙池是電解池，與電源正極相連的是陽極，與電源負極相連的是陰極，則A是陽極、B是陰極，乙池中陽極氫氧根放電產生氧氣，陰極銀離子放電產生銀，丙池中C是陽極，D是陰極，電解質溶液是氯化鈉溶液，氫離子在陰極放電，氯離子在陽極放電，據(jù)此分析解答．

解答 解：燃料電池中，通入燃料的電極為負極，電極反應為CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，通入氧化劑的電極為正極，正極反應為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，乙池、丙池是電解池，與電源正極相連的是陽極，與電源負極相連的是陰極，則A是陽極、B是陰極，乙池中陽極、陰極電極反應分別為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O、Ag⁺+e^-=Ag，丙池中C是陽極，D是陰極，電解質溶液是氯化鈉溶液，氫離子在陰極放電，氯離子在陽極放電．
（1）通入O₂的電極是正極，C（Pt）電極的名稱是陽極，故答案為：正極；陽極；
（2）通入O₂的電極上的電極反應式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（3）燃料電池中，通入燃料的電極為負極，電極反應為CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
（4）丙池中C是陽極，D是陰極，電解質溶液是氯化鈉溶液，氯離子在陽極失電子產生氯氣，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氫離子在陰極得到電子產生氫氣，電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，水的電離平衡被破壞，氫氧根離子的濃度增大，該區(qū)域溶液呈堿性，滴入酚酞溶液變紅，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；陰極；
（5）乙池中A是陽極、B是陰極，陽極水電離出的氫氧根失電子產生氧氣，陰極銀離子得電子產生單質銀，屬于放氧生酸型，電解反應的化學方程式為：2H₂O+4AgNO₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，故答案為：2H₂O+4AgNO₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（6）當乙池中B（Ag）極的質量增加5.40g時，根據(jù)Ag⁺+e^-=Ag，轉移電子為：$\frac{5.40g}{108g/mol}$=0.05mol，根據(jù)O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，甲池中理論上消耗O₂的體積是：$\frac{0.05mol}{4}$×22.4L/mol=0.28L=280mL，產生氫氧根的物質的量為：0.05mol，c（OH^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，則溶液PH=13，
故答案為：280；13．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，涉及電極的判斷及電極反應式的書寫，再結合轉移電子相等進行計算，考查學生綜合運用知識的能力，題目難度不大．