Question

15．如圖是一個電化學過程的示意圖．

請回答下列問題：
（1）寫出通入CH₃OH的電極的電極反應式CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）乙池中反應的化學方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，當乙池中B極質量增加5.4g，甲池中理論上消耗O₂的體積為0.28L（標準狀況下），此時丙池中析出1.6g某金屬，則丙池中的某鹽溶液可能是B、D（填序號）
A．MgSO₄溶液 B．CuSO₄溶液 C．NaCl溶液D．AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 圖中甲池能自發(fā)進行氧化還原反應，屬于原電池，通燃料的電極是負極，通氧氣的電極是正極；乙池、丙池是電解池，與原電池正極相連的是陽極，與原電池負極相連的是陰極，則A是陽極，氫氧根放電；B是陰極，銀離子放電；C是陽極，D是陰極，丙池中析出1.6g某金屬，說明丙池中電解質是含有氧化性較強的金屬陽離子在陰極得電子析出金屬，據此解答．

解答 解：（1）甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-；
（2）乙池中A電極上氫氧根離子放電、陰極上銀離子放電，所以乙池電池反應式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
B（Ag）極的質量增加5.4g時，n（Ag）=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，則轉移電子為0.05mol，根據轉移電子相等，甲池中理論上消耗O₂的體積為 $\frac{0.05mol}{4}$×22.4L/mol=0.28L；
丙池某電極析出1.6g金屬，說明丙池中電解質是含有氧化性較強的金屬陽離子在陰極得電子析出金屬，不可能是鎂離子和鈉離子的鹽溶液，則AC錯誤；此時轉移電子為0.05mol，若是二價金屬，金屬的摩爾質量是$\frac{1.6g}{\frac{0.05mol}{2}}$=64g/mol，所以電解質是含有銅離子的鹽溶液，則B正確；
若是一價金屬，金屬的摩爾質量是32g/mol，但題目中沒說丙池鹽溶液足量，若AgNO₃不足，只能電解出1.6gAg，之后一直電解水，所以D正確，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；0.28；BD．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點，涉及電極反應式的書寫及物質的量的計算，會結合電解質溶液酸堿性書寫電極反應式，再結合轉移電子相等進行計算，題目難度不大．