Question

18．如圖所示，用甲醇CH₃OH和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型燃料電池做電源，對A、B裝置通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)有1.6g甲醇參加反應(yīng)且③電極增重（假設(shè)工作時無能量損失）．請回答下列問題：

（1）分別指出電極的名稱：F電極正極、②電極陽極．
（2）④電極的反應(yīng)式：Ag-e^-=Ag⁺．E電極的反應(yīng)式：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
（3）電極③增重質(zhì)量為32.4g．

Answer 1

分析 對A、B裝置通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)有1.6g甲醇參加反應(yīng)且③電極增重，則說明③電極上銀離子得電子析出銀，則③是電解池陰極，所以④②是陽極，①是陰極，原電池中E是負(fù)極，F(xiàn)是正極，原電池負(fù)極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）對A、B裝置通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)有1.6g甲醇參加反應(yīng)且③電極增重，則說明③電極上銀離子得電子析出銀，則③是電解池陰極，所以④②是陽極，①是陰極，原電池中E是負(fù)極，F(xiàn)是正極，故答案為：正極；陽極；  
（2）電解池中，③上銀離子得電子生成銀單質(zhì)，④電極上銀失電子生成銀離子進(jìn)入溶液，電極反應(yīng)式為：Ag-e^-=Ag⁺，E是原電池負(fù)極，負(fù)極上甲醇失電子和氫氧根離子生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，A裝置中，①是陰極，該電極上先是銅離子得電子而析出，后氫離子得電子析出氫氣，
故答案為：Ag-e^-=Ag⁺；CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；
（3）設(shè)1.6g甲醇反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是x，
CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O
32g                6mol
1.6g               x
x=$\frac{1.6g×6mol}{32g}$=0.3mol
③上銀離子得電子生成銀單質(zhì)，根據(jù)電子守恒，轉(zhuǎn)移0.3mol電子析出金屬銀是0.3mol，銀的質(zhì)量為：0.3mol×108g/mol=32.4g，
故答案為：32.4．

點評 本題考查了原電池和電解池工作原理，根據(jù)銀離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)使陰極增重判斷電極是解題的關(guān)鍵，難度中等．