Question

如圖是一個化學(xué)過程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：CH₄+2O₂+2KOH-K₂CO₃+3H₂O

請回答：
（1）甲池是

 

裝置．
（2）寫出下列電極反應(yīng)式：通入O₂的電極的電極反應(yīng)式是

 

，乙池中A（Fe）電極的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）丙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）當(dāng)乙池中A（Fe）極的質(zhì)量增加1.08g時，丙池中NaCl恰好完全電解．
①丙池所得溶液的PH=

 

（忽略溶液體積的變化）．
②取下丙池，向其中加入0.02mol冰醋酸，充分攪拌，忽略溶液體積和溫度的變化已知其中 c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），對該混合溶液的下列判斷正確的是

 

A．c（H⁺）＜c（OH^-）
B．c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=0.2mol?L^-1
C．c（CH₃COO^-）+c（OH^-）＜c（CH₃COOH）+c（H⁺）
D．c（CH₃COO^-）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（CH₃COOH）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）甲池能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，屬于原電池；
（2）通入O₂的電極是正極，正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子；乙池中Fe電極是陰極，陰極上銀離子放電；
（3）丙池中，C電極氯離子放電、Fe電極上氫離子放電；
（4）①根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算丙池中生成c（OH^-），從而計算溶液的pH；
②任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒和物料守恒，根據(jù)電荷守恒和物料守恒判斷．

解答： 解：（1）該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，屬于原電池，為燃料電池，故答案為：原電池；
（2）通入O₂的電極是正極，正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；乙池中Fe電極是陰極，陰極上銀離子放電，電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；Ag⁺+e^-=Ag；
（3）丙池中，C電極氯離子放電生成氯氣、Fe電極上氫離子放電生成氫氣，同時Fe電極附近有氫氧根離子生成，所以電池反應(yīng)式為2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）①乙池中Fe電極上銀離子放電生成Ag，生成n（Ag）=

1.08g

108g/mol

=0.01mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.01mol×1=0.01mol，串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.01mol電子時丙池生成n（NaOH）=

0.01mol

2

×2=0.01mol，C（NaOH）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，則pH=13，故答案為：13；
②電解后生成0.01molNaOH，取下丙池，向其中加入0.02mol冰醋酸，二者混合后，溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH₃COOH、CH₃COONa，
A．混合溶液中，CH₃COOH電離程度大于CH₃COO^-水解程度，所以溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），故錯誤；
B．根據(jù)物料守恒得c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=0.2mol?L^-1，故正確；
C．根據(jù)電荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），溶液中CH₃COOH電離程度大于CH₃COO^-水解程度，所以c（Na⁺）＞c（CH₃COOH），所以得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）＞c（CH₃COOH）+c（H⁺），故錯誤；
D．根據(jù)電荷守恒得c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），根據(jù)物料守恒得c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），所以得c（CH₃COO^-）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（CH₃COOH），故正確；
故選BD．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，涉及物質(zhì)的量的計算、離子濃度大小比較、電極反應(yīng)式書寫等知識點，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進行計算、根據(jù)守恒思想判斷離子濃度大小，會根據(jù)各個電極上放電離子書寫電極反應(yīng)式，題目難度中等．