Question

【題目】如圖是一個電化學過程的示意圖，請按要求回答下列問題

(1)甲池是_______裝置(填“原電池”或“電解池”)

(2)寫出電極反應式：通入CH4的電極________；A(Fe)電極_______。

(3)反應一段時間后，甲池中消耗1.6g甲烷，則乙池中某電極的質量增加_____g。

(4)反應一段時間后，乙池中溶液成分發生了變化，想要完全恢復到電解前可加入的物質是____

(5)某工廠煙氣中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。

①圖中a極要連接電源的______(填“正”或“負”)極，C口流出的物質是______。

②SO32-放電的電極反應式為______。

Answer 1

【答案】原電池 CH4-8e-+10OH-=CO32-+ 7H2O Ag++e-=Ag 86.4g Ag2O 負 較濃的硫酸 SO32--2e-= SO42-+2H+

【解析】

（1）甲池是燃料電池，將化學能轉化為電能，屬于原電池；

（2）燃料電池中甲烷失電子，發生氧化反應，注意還要考慮電解質的后續反應，故電極反應式為：CH4-8e-+10OH- =CO32-+ 7H2O，鐵與電源負極相連作陰極，溶液中銀離子在陰極A得電子發生還原反應，電極反應式為：Ag++e- =Ag；

（3）甲烷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:CH4-8e-+10OH-=CO32-+ 7H2O，消耗1.6g甲烷的物質的量為0.1mol，轉移電子0.8mol，根據Ag++e-=Ag，乙池陰極增重銀的質量為：0.8mol×108g/mol=86.4g；

（4）乙池電池反應式為4AgNO3+2H2O=4Ag+O2↑+4HNO3，向溶液中加入氧化銀，氧化銀與硝酸反應又生成硝酸銀和水，可使溶液恢復到電解前的狀況；

（5）①由圖可知，Na+移向a極，所以a極為陰極，連接電源負極，b極為陽極，連接電源負極，SO32-失電子，發生氧化反應生成SO42-，所以C口流出較濃的硫酸；

②SO32-在陽極放電，發生氧化反應生成硫酸根，電極反應式為：SO32--2e-= SO42-+2H+。