Question

15．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題（甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量），當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）甲池為原電池（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），A電極的電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O．
（2）丙池中F電極為陰極（填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽(yáng)極”），該池的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（3）當(dāng)池中D極質(zhì)量增重10.8g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（4）已知丙池中的溶液為400mL，合上開(kāi)關(guān)K，一段時(shí)間后，丙池中，陽(yáng)極共收集到氣體224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，則此時(shí)溶液的pH為1．

Answer 1

分析 （1）甲池為原電池，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)在堿溶液中生成碳酸鹽，結(jié)合電荷守恒寫(xiě)出電極反應(yīng)；
（2）丙池是電解池，丙池中F電極與負(fù)極相連為陰極，電池中是電解硫酸銅溶液生成銅，硫酸和氧氣；
（3）乙池是電解池結(jié)合電子守恒計(jì)算消耗氧氣的體積；
（4）丙池是電解池，陽(yáng)極為氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，據(jù)此計(jì)算剩余氫離子濃度從而計(jì)算溶液的pH．

解答 解：（1）甲池為原電池，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)在堿溶液中生成碳酸鹽，甲池中通入CH₃OH電極的電極反應(yīng)為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，故答案為：原電池；CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；
（2）丙池是電解池，丙池中F電極與負(fù)極相連為陰極，電池中是電解硫酸銅溶液生成銅，硫酸和氧氣，電池反應(yīng)為：2CuSO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案為：陰極；2CuSO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）當(dāng)乙池中D極質(zhì)量增重10.8g即析出10.8gAg，物質(zhì)的量=$\frac{10.8g}{108g/mol}$=0.1mol，依據(jù)電子守恒計(jì)算4Ag～O₂～4e-，甲池中理論上消耗O₂的體積=$\frac{0.1}{4}$mol×22.4L/mol=0.56L=560ml；故答案為：560；
（4）丙池是電解池，陽(yáng)極為氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，則根據(jù)4OH^-～O₂～4e-，則消耗氫氧根離子n=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$×4=0.04mol，所以剩余氫離子濃度為$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，則pH為1；
故答案為：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池電解池的相互串聯(lián)問(wèn)題，注意首先區(qū)分原電池和電解池，題目難度中等．