Question

（12分）（1）二甲醚[CH₃OCH₃]燃料电池的工作原理如下图一所示．

①该电池负极的电极反应式为：_____________________________________。

②电池在放电过程中，b对应的电极周围溶液的pH________。（填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）以上述电池为电源，通过导线与图二电解池相连。

①X、Y为石墨，a为2L 0．1mol／LKCl溶液，写出电解总反应的离子方程式：______________。

②X、Y分别为铜、银，a为1L0．2mol／LAgNO₃溶液，写出Y电极反应式：____________。

（3）室温时，按上述（2）①电解一段时间后，取25mL上述电解后溶液，滴加0．2mol／L醋酸得到图三（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）。

①结合图三计算，上述电解过程中消耗二甲醚的质量为________。（保留两位有效数字）

②若图三的B点pH＝7，则滴定终点在_________区间（填“AB”、“BC”，或“CD”）。

③C点溶液中各离子浓度大小关系是__________________。

Answer

（1）①CH3OCH3-12e-+3H2O＝2CO2+12H+ （2分） ②减小（1分）

（2）①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- （2分） ②Ag - e-＝Ag+ （1分）

（3）①0.77g （2分） ②AB （2分） ③c(CH3COO-)＞c(K+)＞c(H+)＞c(OH-)（2分）

【解析】

试题分析：（1）①原电池中负极失去电子，发生氧化反应。则该电池负极是二甲醚发生氧化反应，则电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O＝2CO2+12H+。

②原电池中阳离子向正极移动，根据装置图可知氢离子向右移动，则右端是正极，左端是负极，及电池在放电过程中，b电极周围产生氢离子，则溶液的pH减小。

（2）以上述电池为电源，通过导线与图二电解池相连．

①惰性电极电极KCl溶液的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。

②X、Y分别为铜、银，a为1L0．2mol／LAgNO3溶液，则相当于是铜上镀银。Y电极与电源的正极相连，作阳极，则Y电极反应式为Ag - e-＝Ag+。

（3）室温时，按上述（2）①电解一段时间后，取25mL上述电解后溶液，滴加

0．2mol／L，醋酸得到图三（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）．

①根据图三可知中和之前溶液的pH＝13，这说明反应中产生的氢氧根的浓度是0.1mol/L。物质的量的是0.2mol。则根据方程式2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-可知转移0.2mol电子，因此根据反应式CH3OCH3-12e-+3H2O＝2CO2+12H+可知消耗二甲醚的质量是。

②醋酸和氢氧化钾恰好反应时生成的醋酸钾水解溶液显碱性，因此若图三的B点pH＝7，则滴定终点AB之间。

③C点醋酸过量，溶液显酸性，溶质是醋酸和醋酸钾的混合液，则C点溶液中各离子浓度大小关系是c(CH3COO-)＞c(K+)＞c(H+)＞c(OH-)。

考点：考查电化学原理以及中和滴定曲线应用