Question

【题目】下图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：

（1）甲池是 装置，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112mL（标准状况下）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）。

Answer 1

【答案】（1）原电池 阳极 （2）CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O　　Ag＋＋e－＝Ag　 H2和NaOH

（3）12 HCl

【解析】

试题分析：（1）由图可看出甲图为燃料电池装置，是原电池，通入燃料的电极为负极。通入氧气的电极为正极。与电池的正极相连的电极A为阳极，与电池的负极相连的B电极为阴极。C为阳极，D为阴极。（2）甲装置中由于电解质为KOH溶液，是碱性的溶液。所以通入CH4的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O，通入氧气的电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-.乙装置为电解池，在乙装置中A为阳极，B为阴极。B(Ag)的电极反应式为Ag＋＋e－＝Ag。丙装置为电解池， C为阳极，D为阴极。由于氧化性H+＞Na+，所以在D极上发生反应：2H++2e-=H2↑.由于消耗了H+，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离，最终在阴极附近产生大量的NaOH溶液。故D极的产物是H2和NaOH。（3）在丙中，阳极反应：2Cl-+2e-=Cl2↑;阴极反应：2H++2e-=H2↑，n(气体)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol.所以转移电子的物质的量为n(e-)=0.005mol. n(OH-)=0.005mol , C(OH-)=0.005mol÷0.5L=0.01mol/L, C(H+)=10-14÷0.01 =10-12mol/l,PH=12.NaOH+HCl=NaCl+H2O,n(NaOH)=n(HCl)=0.005mol.所以若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入HCl气体0.005mol.