Question

如圖所示，常溫下電解5min后，Cu電極質(zhì)量增加2.16g．
試回答：
（1）電源電極X名稱為

 

（填“正極”或“負極”）．
（2）電解池B中陰極的電極反應(yīng)式是

 

．
（3）若A中KCl溶液的體積是200mL，電解后溶液的pH=

 

（忽略電解前后溶液體積的變化）．
若要使電解后的溶液恢復(fù)到與電解完完全相同，應(yīng)加入的物質(zhì)是

 

．
（4）已知在101kPa時，CO的燃燒熱為283kJ/mol．相同條件下，若2mol CH₄完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為1mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍，則CH₄完全燃燒的熱化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）常溫下電解5min后，銅電極質(zhì)量增加2.16g，則Cu電極是陰極，Ag電極是陽極，連接陽極的電極是電源正極、連接陰極的電極是電源負極；
（2）B中陰極上銀離子放電生成銀單質(zhì)；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算A中生成氫氧根離子濃度，從而計算溶液的pH；根據(jù)“析出什么加入什么”的原則加入物質(zhì)；
（4）2mol CH₄完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為1mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍，則1mol甲烷完全燃燒放出的熱量=

283kJ×6.30

2mol

=891.45kJ，據(jù)此書寫甲烷的燃燒熱化學(xué)反應(yīng)方程式．

解答： 解：（1）常溫下電解5min后，銅電極質(zhì)量增加2.16g，則Cu電極是陰極，Ag電極是陽極，連接陽極的電極是電源正極、連接陰極的電極是電源負極，所以X是電源負極、Y是正極，
故答案為：負極；
（2）B中陰極上銀離子放電生成銀單質(zhì)，電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-═Ag，故答案為：Ag⁺+e^-═Ag； 
（3）常溫下電解5min后，銅電極質(zhì)量增加2.16g，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

2.16g

108g/mol

×1=0.02mol，A中電池反應(yīng)式為2KCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2KOH，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知c（KOH）=

0.02mol 2 ×2

0.2L

=0.1mol/L，則溶液中c（H⁺）=

10-14

0.1

mol/L=10^-13 mol/L，所以pH=13；
陽極上氯離子放電生成氯氣、陰極上氫離子放電生成氫氣，所以相當(dāng)于析出HCl，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，若要使電解后的溶液恢復(fù)到與電解完完全相同，應(yīng)加入的物質(zhì)是HCl，故答案為：13；HCl；
（4）2mol CH₄完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為1mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍，則1mol甲烷完全燃燒放出的熱量=

283kJ×6.30

2mol

=891.45kJ，則甲烷的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CH₄（g）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-891.45kJ/mol，故答案為：CH₄（g）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-891.45kJ/mol．

點評：本題考查較綜合，涉及電解原理、熱化學(xué)反應(yīng)等知識點，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒進行解答，題目難度不大．