Question

如图是一个化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH==2K₂CO₃+6H₂O

请回答：

（1）甲池是____________池，通入O₂的电极作为__________极，电极反应式为_______________。

（2）乙池是_____________池，A电极名称为__________极，电极反应式为___________________，乙池中的Ag⁺ 将向________极（填“A”或“B”）移动，乙池中的总反应离子方程式为___________________，工作一段时间后溶液的pH____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂_______mL（标准状况下）。

（4）印刷电路板的原理为：Cu + 2FeCl₃ =CuCl₂ + 2FeCl₂，若利用该原理设计成原电池，请画出装置图并注明电极材料和电解质溶液。（限选仪器和试剂为：碳棒、铜片、铁片、导线、盐桥、烧杯，FeCl₃溶液、CuCl₂溶液、FeCl₂溶液）

Answer

（1）原电池；正；O2+2H2O+4e-==4OH-（2分）；（2）电解池；阳 ；

4OH--4e-=O2↑+2H2O（2分） B 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ （2分） 减小 （3）280

（4）4分，装置图全对2分，标注2分

或

【解析】

试题分析：（1）当多个池串联在一起时，活动性差别大的为原电池，其它池为电解池。对该装置来说，甲池是原电池，其中通入O2的电极作为正极，由于电解质溶液为KOH，所以正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；通入甲醇的电极为负极，负极的电极反应式是CH3OH-6e-+ 8OH-=CO32-+6H2O。（2）乙池是电解池，A电极与电源的正极连接，是阳极，在阳极发生氧化反应，由于溶液中离子的放电能力OH->NO3-，所以阳极的电极反应式为4OH--4e-==O2↑+2H2O ；B电极与电源的负极连接为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式是Ag++e-=Ag，所以电解的总反应方程式是：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中的Ag+向负电荷较多的阴极B电极区域移动；电池工作一段时间后由于不断消耗OH-，使溶液中c(H+)增大，因此溶液的pH减小。（3）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，n(Ag)=5.40g÷108g/mol=0.05mol,由于在整个闭合回路中电子转移的物质的量相等，每有1mol氧气反应转移4mol电子，反应产生0.05mol电子，吸引氧气的物质的量是n(O2)=0.05mol÷4=0.0125mol，则理论上消耗O2的体积在标准状况下是V(O2)=0.0125mol× 22.4L/mol=0.28L=280mL；（4）利用反应原理 Cu+2FeCl3 =CuCl2 + 2FeCl2，设计成原电池，中Cu是负极，活动性比Cu弱的石墨电极为正极。装置图可以是

，也可以是。

【考点定位】考查原电池、电解池的的反应原理的知识。

【名师点睛】 原电池是将化学能转化为电能的装置。原电池构成需要具备四个条件：活动性不同的电极；电解质溶液；构成闭合回路；自发进行氧化还原反应； 一般情况下活动性强的电极为负极，负极失去电子发生氧化反应；活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。电解池是将电能转化为化学能的装置，电解池构成具备四个条件：直流电源；两个电极；电解质溶液；构成闭合回路。与直流电源正极连接的电极为阳极；与直流电源负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应；阴极发生还原反应。若阳极为活性电极(除金铂之外的电极)，阳极是电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极，则应该是溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应，放电顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子；在阴极是电解质溶液中的阳离子获得电子发生还原反应，活动性顺序与金属活动性顺序表相反。当多个池串联，没有外接电源时，电极活动性差别大的是原电池，起电源的作用，其它池的电解池。在整个闭合回路中电子转移数目相等。