Question

下图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：

（1）甲池是________装置，乙装置中电极A的名称是____________________。

（2）甲装置中通入CH₄的电极反应式为________________________________，乙装置中电极B（Ag）的电极反应式为___________________________，丙装置中D极的产物是________（写化学式）。

（3）一段时间，当丙池中产生112 mL（标准状况下）气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 ℃时的c（OH^－）＝________。（已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500 mL）。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入________（写化学式）。

Answer

（1）原电池 阳极 （2）CH4＋10OH－－8e－＝CO＋7H2O Ag＋＋e－＝Ag H2和NaOH

（3）0.01mol/L HCl

【解析】

试题分析：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池，乙池中的电极A与原电池的正极相连，名称是阳极；

（2）燃料电池中，负极通入燃料，碱性条件下，甲烷和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O；乙池是电解池，B（Ag）作阴极，银离子得电子，电极反应式为Ag++e-＝Ag；丙装置中D极为阴极，电极上氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，所以D极的产物是H2和NaOH；

（3）设电解后氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L，丙池中产生112mL，则氢气的体积与氯气的体积相同均为56ml，

2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH

22.4L 2mol

0.056L 0.5xmol

解得x＝（2mol×0.056L）÷（22.4L×0.5mol）＝0.01mol/L；由于电解生成H2和Cl2从溶液中逸出，所以应该加二者的化合物，即加入HCl使丙池恢复电解前的状态。

【考点定位】本题主要是考查原电池、电解池的工作原理

【名师点晴】该题的难点是电解的计算，解答的依据是电子得失守恒。①根据电子守恒计算：用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。②根据关系式计算：根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。例如：， （式中M为金属，n为其离子的化合价数值）该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n（e－）×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。