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【题目】下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5.40 g时,乙池的pH是________(若此时乙池中溶液的体积为500 mL);此时丙池某电极析出1.60 g某金属,则丙中的某盐溶液可能是________(填序号)。

A.MgSO4 B.CuSO4

C.NaCl D.AgNO3

【答案】(1)原电池 CH3OH

(2)CH3OH-6e+8OH===CO+6H2O

(3)A 2H2O-4e===O2↑+4H

(4)4Ag+2H2O4Ag+O2↑+4H

(5)1 BD

【解析】(1)~(2)分析图中装置,甲池是碱性条件下的甲醇燃料电池,通入甲醇的电极作负极,通入O2的电极作正极,在碱性条件下甲醇被氧化为CO,由此写出负极反应式:CH3OH-6e+8OH===CO+6H2O,原电池工作时溶液中的阴离子向负极移动。(3)~(4)碳电极(A极)与原电池正极相连,作阳极,电极反应式为2H2O-4e===O2↑+4H,则银电极(B极)作阴极,电极反应式为Ag+e===Ag,电解过程的总反应式为4Ag+2H2O4Ag+O2↑+4H。当向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液时,附近变红的电极为A极。(5)常温下,当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g,即析出Ag的物质的量为0.05 mol时,生成H的物质的量为0.05 mol,而乙池中溶液的体积为500 mL,由此可得溶液的pH=1。根据放电规律,本题首先排除选项A和选项C。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时,此时转移的电子为0.05 mol,当丙池中电极上析出1.60 g金属铜时,正好转移0.05 mol电子,因此选项B符合题意。当丙装置中为AgNO3溶液,且AgNO3溶液足量时,析出金属(Ag)的质量也应为5.40 g,当AgNO3溶液不足时,析出金属(Ag)的质量必小于5.40 g,故选项D也符合题意。

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【题目】(1)火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。

①用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。

已知:N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)

ΔH=+10.7 kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-543 kJ·mol-1

写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式: ___________________。

②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮。试推断出二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施):___________________________。

(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e===2O2-)。

①c电极的名称为________,d电极上的电极反应式为_________________________。

②如图2所示为电解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为____________________。若a电极产生56 mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=________(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入________(填序号)。

a.CuO b.Cu(OH)2

c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3

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