Question

15．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
（1）请完成图中甲、乙两池的名称．甲池是原电池装置．
（2）B（石墨）电极的名称是阳极．
（3）写出下列电极反应式：
通入O₂的电极的电极反应式是2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．
A电极的电极反应式为4Ag⁺+4e^-═4Ag（或Ag⁺+e^-═Ag）．
（4）乙池中反应的化学方程式为4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂280mL（标准状况下）．

Answer 1

分析 甲池为原电池，通入CH₃OH的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，石墨为阳极，发生氧化反应，Fe极为电解池的阴极，发生还原反应，以此解答该题．

解答 解：（1）根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，是原电池；故答案为：原电池；
（2）乙有外加电源，所以是电解池．氢气发生氧化反应，所以该电极是负极，O₂ 发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极B是阳极；
故答案为：阳极；
（3）通入CH₃OH的电极为负极，发生氧化反应，Fe为电解池的阴极，银离子得电子被还原，电极方程式为4Ag⁺+4e^-═4Ag（或Ag⁺+e^-═Ag），通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，反应式为2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，
故答案为：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；4Ag⁺+4e^-═4Ag（或Ag⁺+e^-═Ag）；
（4）乙池中离子放电顺序为：阳离子 Ag⁺＞H⁺，阴离子OH^-＞NO₃ ^-，阴极电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；阳极电极反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag；依据电子守恒和电解的实质写出化学方程式：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案为：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（5）乙池中A（Fe）极发生Ag⁺+e^-═Ag，质量增加5.40g时，n（Ag）=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，转移0.05mol电子，则理论上消耗O₂ $\frac{0.05}{4}$×22400mL=280ml．
故答案为：280．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确离子放电顺序是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．