Question

下图是一个化学过程的示意图。

（1）图中丙池是____________装置(填“电解池”或“原电池”)，甲池中K⁺移向____________极(填“CH₃OH”或“O₂”)。

（2）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：____________。

（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为____________极(填“A”或“B")。

（4）乙池中总反应的离子方程式____________。

（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5．40 g时，乙池的pH是____________(若此时乙池中溶液的体积为500 mL)；通过导线的电量是____________(结果保留3位有效数字，已知：N_A =6．02×10²³，电子的电量为1．60 ×10^-19)；此时丙池某电极析出1．60 g某金属，则丙中的某盐溶液可能是____________

A．MgSO₄                     B．CuSO₄

C．NaC1                      D．AgNO₃

Answer

（1）电解池；O2；（2）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

（3）A；（4）4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；（5）1；0.482×10-4；BD。

【解析】

试题分析：（1）燃料电池是化学能转变为电能的装置，甲属于原电池，因此丙池属于电解池，燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，原电池放电时，电解质溶液中氢氧根离子向负极移动，即向投放甲醇的电极移动，K+移向通入氧气的电极，故答案为：电解池；O2；

（2）该燃料电池中，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

（3）乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池负极的B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上水得电子生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，加热紫色石蕊试液呈红色，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+，故答案为：A；

（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，离子方程式为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+，故答案为：4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；

（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，设氢离子浓度为xmol/L，

4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；

432g 4mol

5.40g 0.5xmol

x=0.1，则溶液的pH=1，

生成5.40g银，物质的量为=0.05mol，转移0.05mol电子，通过导线的电量是0.05×6．02×1023×1．60 ×10-19=0.482×10-4；

阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素，析出5.40g时转移电子是0.05mol，A、硫酸镁中镁元素处于H元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；B、电解硫酸铜溶液时，阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol，故正确；C、氯化钠中钠元素处于氢元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；D、电解硝酸银溶液时，阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol＜0.05mol，故正确；故选BD；故答案为：1；0.482×10-4；BD。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查了原电池和电解池原理。注意（5）题中，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，为易错点，根据银和氢离子关系式计算氢离子浓度，从而确定溶液的pH，阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素。