18.如圖是一個化學(xué)過程的示意圖.
已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH?2K2CO3+6H2O
(1)請回答圖中甲、乙兩池的名稱.
甲電池是原電池裝置,乙池是電解池裝置.
(2)請回答下列電極的名稱:
通入CH3OH的電極名稱是負(fù)極,B(石墨)電極的名稱是陽極.
(3)寫出電極反應(yīng)式:通入O2的電極的電極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e-=4OH-
(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO4+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3
(5)當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40g時,甲池中理論上消耗O2的體積為:280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

分析 (1)根據(jù)甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O,則甲裝置是一個燃料電池;乙有外加的甲燃料電池作電源,所以是電解池;
(2)根據(jù)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng)確定通入CH3OH的電極名稱,根據(jù)外加電源名稱確定乙裝置石墨電極名稱;
(3)先判斷原電池的電極名稱,寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式;
(4)根據(jù)離子放電順序?qū)懗鱿鄳?yīng)的電解反應(yīng)方程式;
(5)先根據(jù)得失電子數(shù)相等找出銀與氧氣的關(guān)系式,然后計(jì)算.

解答 解:(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知,甲裝置是一個燃料電池,所以甲是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,是原電池;乙有外加電源,所以是電解池,故答案為:原電池;電解池;
(2)根據(jù)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng),所以該電極是負(fù)極,O2 發(fā)生還原反應(yīng),所以該電極是正極;石墨與原電池的正極相連,所以B石墨電極是陽極.
故答案為:負(fù)極;陽極;
(3)根據(jù)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng),所以該電極是負(fù)極,O2 得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,發(fā)生還原反應(yīng),所以該電極是正極,電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-;故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-
(4)乙池中離子放電順序?yàn)椋宏栯x子 Ag+>H+,陰離子OH->NO3 -,陰極電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-;陽極電極反應(yīng)為:4Ag++4e-=4Ag;依據(jù)電子守恒和電解的實(shí)質(zhì)寫出化學(xué)方程式:4AgNO4+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3
故答案為:4AgNO4+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3;
(5)乙池中A(Fe)極是陰極,陰極的質(zhì)量增加5.40g是銀,根據(jù)得失電子數(shù)相等,氧氣與銀的關(guān)系式為:
O2--------4Ag
22.4L ( 4×108 )g
280mL     5.40g
故答案為:280mL.

點(diǎn)評 本題考查了原電池、電解池的判斷方法,工作原理的應(yīng)用,主要是電池判斷,電極判斷,具體有以下幾點(diǎn):
1、若無外加電源,可能是原電池,然后再根據(jù)原電池的形成條件判定;
2、若有外接電源,兩電極插入電解質(zhì)溶液中,可能是電解池或電鍍池,當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同時,則為電鍍池;
3、若無明顯外接電源的串聯(lián)電路,則利用題中信息找出能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池.

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