Question

【题目】下图是一个电化学过程的示意图，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)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 ℃时的pH＝________(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)；其物质的量为____________mol。

Answer 1

【答案】原电池　　 阳极 CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O Ag＋＋e－===Ag H2和NaOH 12 HCl 0.005

【解析】

该题综合考察了原电池和电解池的相关知识，甲池为燃料电池，甲烷在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应；与通入甲烷的一极相连接的为电解池的阴极，与通入氧气的一极相连接的为电解池的氧极，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应；乙池为电解硝酸银溶液，丙池为电解氯化钠溶液，据各自的反应进行分析计算。

（1）甲池能够自发进行氧化还原反应，属于原电池；其中通入CH4一极为电池负极，通入O2一极为电池正极，因此乙池中的电极A为阳极；

故答案是：原电池；阳极；

（2）甲池为燃料电池，CH4在负极发生氧化反应，通入CH4的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O；乙池中B为阴极，发生还原反应，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag；丙池为电解池，且D极为阴极，电解液为NaCl溶液，则D极发生的电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-，产物为H2和NaOH；

故答案是：CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O；Ag＋＋e－===Ag；H2和NaOH；

（3）丙池中发生的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+ H2↑，标况下112mL气体对应的物质的量为0.005mol，根据总反应方程式可知，生成H2和Cl2各0.0025mol，则生成的c（OH-）=0.0025mol×2/0.5L=0.01mol/L，根据25 ℃时KW=c（H+）c（OH-）=10-14可知，c（H+）=10-12，对应的pH＝12；要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中加入HCl； 根据Cl2+H2=2HCl可知，n（HCl）=2n（Cl2）=0.0025mol×2=0.005mol；

故答案是：12；HCl；0.005。