Question

【題目】某化學興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝 置的開關時，觀察到電流表的指針發生了偏轉。

請回答下列問題：

(1)甲池為原電池，通入 CH3OH 電極的電極反應為________。

(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為_____(填“正極”“負極”或“陰極”“陽極”)，總反應為_____。

(3)當乙池B極質量增加 5.4 g 時，甲池中理論上消耗 O2 的體積為_____mL(標準狀況)，丙池D極析出_____g 銅。

Answer 1

【答案】CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 陽極 4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3 280 1.6

【解析】

(1)甲池為原電池，通入 CH3OH 電極為負極，負極上CH3OH失去電子，發生氧化反應，在堿性溶液中被氧化生成CO32-，則該電極的電極反應為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

(2)乙池中A(石墨)電極與電源的正極相連，作陽極，溶液中的OH-失去電子，發生氧化反應，電極反應式為：4OH- -4e-=2H2O+O2↑，陰極B(Ag)電極上，溶液中的Ag+獲得電子，發生還原反應，電極反應式為Ag++e-=Ag，在同一閉合回路中電子轉移數目相等，可得總反應方程式為：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；

(3)當乙池B極質量增加 5.4 g 時，n(Ag)=5.4g÷108g/mol=0.05mol，則電路中通過電子物質的量為0.05mol，由于在串聯電路中電子轉移數目相同，所以甲池中理論上消耗 O2 的物質的量為n(O2)=0.05mol÷4=0.0125mol，則氧氣在標準狀況下體積為V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池與甲、乙池串聯，電子轉移的物質的量也是0.05mol，D極電極反應式為Cu2++2e-=Cu，所以D極析出Cu的物質的量為0.05mol÷2=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g 。