Question

【題目】下圖所示裝置中，甲池的總反應式為2CH3OH+ 3O2+ 4KOH=2K2CO3+ 6H2O。試回答:

(1)圖中甲池的裝置是_________（填“原電池”或“電解池”)，乙池中石墨電極是________極。

(2)寫出通入CH3OH的電極的電極反應式：________________

(3)乙池中總反應的化學方程式為___________________

(4)當乙池中Ag極的質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2________mL（標準狀況）；此時丙池某電極上析出1.60g某金屬，則丙池中的鹽溶液可能是________（填字母）

A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3

Answer 1

【答案】原電池 陽 CH3OH-6e-+8OH－===6H2O+CO32－ 4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3 280 BD

【解析】

(1)甲裝置為燃料電池；A與原電池的正極相連；

(2)燃料電池中燃料失電子發生氧化反應，甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水；B電極與原電池負極相連，為陰極，銀離子在B上得電子；

(3)乙為電解池，電解質溶液為AgNO3；

(4)乙池是電解池，碳作陽極，銀作陰極，所以反應是電解硝酸銀溶液；根據轉移電子守恒計算消耗氧氣 等體積，丙池中，陰極上析出金屬，根據轉移電子計算金屬的相對原子質量，從而確定鹽。

(1)甲裝置為甲醇燃料電池，屬于原電池，A與原電池的正極相連，則A為陽極，故答案為：原電池；陽；

(2)燃料電池中，燃料在負極失電子發生氧化反應，則堿性條件下，燃料甲醇在負極失電子發生氧化反應生成碳酸根離子和水，電極反應式是CH3OH-6e-+8OH-═6H2O+CO32-，故答案為：CH3OH-6e-+8OH-═6H2O+CO32-；

(3)乙為電解池，電解時，AgNO3溶液電解生成硝酸、銀和水，反應的化學方程式為4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3，故答案為：4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3；

(4)乙池中A(Ag)極上銀離子得電子生成Ag，其電極反應為Ag++e-=Ag，已知A(Ag)極的質量增加5.40g時，n(Ag)=0.05mol，則轉移電子為0.05mol，甲中正極反應為：O2+4e-+H2O=4OH-，則轉移0.05mol電子時消耗的氧氣為0.0125mol，則氧氣的體積為0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280ml；丙池是電解池，陰極上金屬離子放電析出金屬單質，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，根據轉移電子相等知，當析出一價金屬時，其摩爾質量=1.6÷0.05=32g/mol，該元素為硫，錯誤，當析出的是二價金屬，則其摩爾質量=(1.6÷0.05)×2=64g/mol，所以該金屬是銅，則溶液是硫酸銅溶液，也可能是硝酸銀放電結束后水放電，所以也可能是硝酸銀，故選BD，故答案為：280；BD。