Question

如图是一个化学过程的示意图。

（1）图中甲池是______装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH^-移向______极(填“CH₃OH”或“O₂”)。

（2）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：_______。

（3）向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为________极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式_______。

（4）乙池中总反应的离子方程式_________。

（5）常温下，当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，乙池的pH是_______(若此时乙池中溶液的体积为500mL)；此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是________(填序号)。

A.MgSO₄     B.CuSO₄     C.NaCl     D.KOH

Answer

原电池 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O A 4H2O-4e-=O2↑+4H+ 4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+ 1 B

【解析】

(1)燃料电池属于原电池，原电池放电时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；

(2)燃料电池中燃料失电子发生氧化反应，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；

(3)乙池有外接电源是电解池，阳极上水得电子生成氧气和氢离子，阴极上银离子放电，酸性溶液使紫色石蕊试液变红，根据电极附近溶液的酸碱性变化确定溶液变红的电极；

(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，据此写出离子方程式；

(5)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。

(1)燃料电池是化学能转变为电能的装置，属于原电池，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，故答案为：原电池；CH3OH；

(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，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液呈酸性，滴加紫色石蕊试液呈红色， 故答案为：A；4H2O-4e-=O2↑+4H+；

(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，

有：=，解得：x=0.1，则溶液的pH=1，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，B中析出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、电解氢氧化钾溶液相当于电解水，不能析出金属单质，故错误；故选B；故答案为：1；B。