Question

【題目】根據(jù)所學(xué)電化學(xué)知識(shí)，回答下列問題：

（1）①甲池中通入CH3OH的電極名稱是________極，寫出其電極反應(yīng)式_______；乙池中石墨電極反應(yīng)式為_______；丙池中反應(yīng)的離子方程式為_______；

②反應(yīng)一段時(shí)間后，甲池中消耗560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)乙池溶液的pH=_______；若向乙池中加入_______，其質(zhì)量為_______g，能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度（假設(shè)電解前后溶液的體積不變，均為100mL）。丙池中理論上最多產(chǎn)生_______g固體。

（2）工業(yè)上以石墨為電極，電解CuCl2溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有CuCl析出，寫出此過程中陰極上的電極反應(yīng)式____________________________。

Answer 1

【答案】負(fù)極 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4OH--4e-=O2↑+2H2O Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑ pH=0 CuO 4g 2.9g Cu2++e-+Cl=CuCl

【解析】

（1）①燃料電池中可燃物作為負(fù)極材料失去電子，CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該電極是負(fù)極，反應(yīng)式為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；乙池為以甲池為外加電源的電解池，石墨電極連接正極，為陽極氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；丙池為惰性電極電解氯化鎂溶液，反應(yīng)的離子方程式為：Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑；②反應(yīng)一段時(shí)間后，甲池中消耗560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，為=0.025mol，根據(jù)反應(yīng)O2+4e-+2H2O =4OH-，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.025mol×4=0.1mol，根據(jù)乙池是電極反應(yīng)4OH--4e-=O2↑+2H2O，則溶液中產(chǎn)生氫離子的物質(zhì)的量為0.1mol，濃度為=1mol/L，則pH=0；乙池中總反應(yīng)式為2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，若向乙池中加入CuO，物質(zhì)的量為氧氣的2倍，其質(zhì)量為2×0.025mol×80g/mol=4g，能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度；根據(jù)丙裝置中，在陽極上是氫離子放電，所以鎂離子和氫氧根離子之間反應(yīng)生成氫氧化鎂，理論上最多產(chǎn)生氫氧化鎂0.1mol×58g/mol=2.9g固體；（2）工業(yè)上以石墨為電極，電解CuCl2溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有CuCl析出，過程中銅離子得電子產(chǎn)生CuCl，陰極上的電極反應(yīng)式為：Cu2++e-+Cl-=CuCl。