Question

【題目】如圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖，回答下列問(wèn)題：

（1）甲池將__________能轉(zhuǎn)化為__________能，乙裝置中電極A是__________極。

（2）甲裝置中通入CH4一極的電極反應(yīng)式為 __________

（3）一段時(shí)間，當(dāng)丙池中產(chǎn)生112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí)，均勻攪拌丙池，所得溶液在25℃時(shí)的pH=__________(已知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500 mL)。若要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向丙池中通入__________(寫化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】 化學(xué) 電 陽(yáng) CH4+10OH - - 8e- = CO32- +7H2O 12 HCl

【解析】(1)甲池為甲烷形成的燃料電池；根據(jù)原電池的正負(fù)極判斷電解池的陰陽(yáng)極；

(2)CH4在負(fù)極上失電子，堿性條件下生成碳酸根；

(3)電解氯化鈉溶液時(shí)，陰極上氫離子放電，陽(yáng)極上氯離子放電，根據(jù)氯氣和氫氧化鈉的關(guān)系式計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度，從而得出溶液的pH；根據(jù)電解的產(chǎn)物分析，根據(jù)“析出什么元素加入什么元素”的原則確定加入的物質(zhì)。

(1)甲池中一極通入甲烷，另一極通入氧氣，所以甲池為甲烷形成的燃料電池，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；通入甲烷的一極為負(fù)極，通入氧氣的一極為正極，A與正極相連，所以A為陽(yáng)極，故答案為：化學(xué)；電；陽(yáng)；

(2)CH4在負(fù)極上失電子，堿性條件下生成碳酸根，所以甲裝置中通入CH4的電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故答案為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；

(3)設(shè)電解后氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度是x，丙池中產(chǎn)生112mL，則氫氣的體積與氯氣的體積相同均為56mL，即0.056L，

2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH，

22.4L 2mol

0.056L x×0.5L

則x==0.01mol/L，則c(H+)=10-12 mol/L，所以溶液的pH=12，由于電解生成H2和Cl2從溶液中逸出，所以應(yīng)該加二者的化合物，即加入HCl，故答案為：12；HCl。