Question

【題目】I．如圖所示，是原電池的裝置圖。

請回答：

(1)若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且做負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________________；反應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液C的pH將________(填“升高”“降低”或“基本不變”)

(2)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

電池總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，

①則c電極是_______(填“正極”或“負(fù)極”)，c電極的反應(yīng)方程式為____________________________。

②若線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。

II．氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。

完成下列填空：

(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：____________________________________________。

(2)精制飽和食鹽水從圖中位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中______位置流出(選填“a”、“b”、“c”或“d”)。

Answer 1

【答案】 升高 負(fù)極 11.2 d

【解析】

此題考查原電池和電解池的綜合應(yīng)用，需結(jié)合氧化還原反應(yīng)部分相關(guān)知識進(jìn)行電極反應(yīng)方程式的書寫和相關(guān)計(jì)算。

I.（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且做負(fù)極，則該裝置構(gòu)成了原電池且A作電池的正極，正極反應(yīng)式為，反應(yīng)一段時間后，氫離子濃度降低，pH升高；

（2）根據(jù)電子的移動方向可知，c為該燃料電池的負(fù)極，d為燃料電池的正極，故a通入的為甲醇，b通入的為氧氣，負(fù)極反應(yīng)式為，氧氣作正極，1mol氧氣得4mol電子，則線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L；

Ⅱ. （1）電解飽和食鹽水的方程式為；

（2）由圖分析可知，a區(qū)域?yàn)殡娊獬氐年枠O，b區(qū)域?yàn)殡娊獬氐年帢O，a通入的為飽和食鹽水，b通入的為稀NaOH溶液或清水，陰極區(qū)水中的氫離子放電，鈉離子經(jīng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，故NaOH溶液從d口流出。