Question

15．如圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫出通入CH₃OH的電極的電極反應(yīng)式CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．
（2）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.4g，甲池中理論上消耗O₂的體積為0.28L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），此時(shí)丙池中析出1.6g某金屬，則丙池中的某鹽溶液可能是B、D（填序號(hào)）
A．MgSO₄溶液 B．CuSO₄溶液 C．NaCl溶液D．AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 圖中甲池能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，屬于原電池，通燃料的電極是負(fù)極，通氧氣的電極是正極；乙池、丙池是電解池，與原電池正極相連的是陽(yáng)極，與原電池負(fù)極相連的是陰極，則A是陽(yáng)極，氫氧根放電；B是陰極，銀離子放電；C是陽(yáng)極，D是陰極，丙池中析出1.6g某金屬，說(shuō)明丙池中電解質(zhì)是含有氧化性較強(qiáng)的金屬陽(yáng)離子在陰極得電子析出金屬，據(jù)此解答．

解答 解：（1）甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-；
（2）乙池中A電極上氫氧根離子放電、陰極上銀離子放電，所以乙池電池反應(yīng)式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
B（Ag）極的質(zhì)量增加5.4g時(shí)，n（Ag）=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，則轉(zhuǎn)移電子為0.05mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等，甲池中理論上消耗O₂的體積為 $\frac{0.05mol}{4}$×22.4L/mol=0.28L；
丙池某電極析出1.6g金屬，說(shuō)明丙池中電解質(zhì)是含有氧化性較強(qiáng)的金屬陽(yáng)離子在陰極得電子析出金屬，不可能是鎂離子和鈉離子的鹽溶液，則AC錯(cuò)誤；此時(shí)轉(zhuǎn)移電子為0.05mol，若是二價(jià)金屬，金屬的摩爾質(zhì)量是$\frac{1.6g}{\frac{0.05mol}{2}}$=64g/mol，所以電解質(zhì)是含有銅離子的鹽溶液，則B正確；
若是一價(jià)金屬，金屬的摩爾質(zhì)量是32g/mol，但題目中沒(méi)說(shuō)丙池鹽溶液足量，若AgNO₃不足，只能電解出1.6gAg，之后一直電解水，所以D正確，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；0.28；BD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，涉及電極反應(yīng)式的書寫及物質(zhì)的量的計(jì)算，會(huì)結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算，題目難度不大．