Question

【题目】某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装 置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

（1）甲池为_____(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入 CH3OH 电极的电极反应为_____。

（2）乙池中 A(石墨)电极的名称为_____(填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总反应为__________。

（3）若甲、乙、丙溶液体积均为500 mL，当乙池中 B 极质量增加 5.4 g 时，甲池中理论上消耗 O2 的体积为_____mL(标准状 况)，乙池中溶液PH=_______，丙池中_____(填“C”或“D”)极析出_____g 铜。

（4）若丙中电极不变，将其溶液换成 NaCl 溶液，开关闭合一段时间后，甲中溶液的 pH将_____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，丙中溶液的 pH 将______。

（5）某溶液中可能含有下列离子中的两种或几种：Ba2+、H+、SO42-、 SO32- 、HCO3-、 Cl-。

①当溶液中有大量H+存在时，则不可能有_______________________离子存在。

②当溶液中有大量Ba2+存在时，溶液中不可能有_________________离子存在。

③采用惰性电极从上述离子中选出适当离子组成易溶于水的电解质，对其溶液进行电解若两极分别放出气体，且体积比为1∶1，则电解质化学式是________________。

Answer 1

【答案】原电池 CH3OH + 8OH - 6e = CO32- + 6H2O 阳极 4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2↑ + 4HNO3 280 1 D 1.6 减小 增大 SO32- 、HCO3- SO42-、 SO32- HCl、BaCl2

【解析】

串联电路的电化学的计算题，注意紧扣“串联电路中电流处处相等”规律，即抓住每个电极上转移的电子数目一样解题即可。

（1）甲池为原电池，燃料CH3OH在负极失电子，发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，故甲池中通入CH3OH电极的电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；

（2）乙池是电解池，A为阳极，电解OH-。B为阴极，电解Ag+。电池中电解硝酸银溶液生成银、硝酸和氧气，电池反应为：4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2↑ + 4HNO3；

（3）当乙池中B极质量增加5.4g为Ag，n（Ag）==0.05mol，依据电子守恒计算4Ag～O2～4e-，甲池中理论上消耗O2的体积=22，4L/mol=0.28L=280ml。乙池中Ag～H+，n（H+）=0.05mol，c（H+）==0.1mol/L，故乙池中溶液PH=1。依据电子守恒计算，2Ag～Cu，丙池中阴极D极析出m（Cu）=0.05mol64g/mol=1.6g；

（4）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，则乙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠，所以溶液的pH增大；

（5）①当溶液中有大量H+存在时，SO32- 、HCO3-离子会与H+反应生成气体和水，则不可能有SO32- 、HCO3-离子存在；

②当溶液中有大量Ba2+存在时，SO42-、 SO32-离子会与Ba2+反应生成沉淀，则溶液中不可能有SO42-、 SO32-离子存在；

③采用惰性电极从上述离子中选出适当离子组成易溶于水的电解质，两极分别放出气体且为1∶1，则应是放出H2、Cl2，符合要求的有：HCl、BaCl2。