Question

9．甲醇（CH₃OH）是一種重要的化工原料，也是一種比較理想的燃料．甲醇在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用．燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池．圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖．

（1）A（石墨）電極的名稱是陽極，通入CH₃OH的電極的電極反應(yīng)式是CH₃OH-6e^-+8OH-=CO₃^2-+6H₂O，甲池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O．
（2）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（3）一段時(shí)間后，乙池中的pH值將減小（填“增大”或“減小”），若要將溶液恢復(fù)為原溶液的濃度，應(yīng)加入AgO或Ag₂CO₃．
（4）當(dāng)電路中通過0.6mol電子時(shí)，丙池中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下的體積為6.16L，此時(shí)丙池中c（H⁺）為1.5mol/L（忽略電解過程中溶液體積的變化）．

Answer 1

分析 甲池能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，屬于原電池，通入甲醇的電極為負(fù)極、通入氧氣的電極為正極，則乙池、丙池是電解池，A、C屬于陽極，B、d屬于陰極，A電極反應(yīng)式為氫氧根離子得電子生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH^-+4e^-=2H₂O+O₂↑，B極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag、C極反應(yīng)式為4OH^-+4e^-=2H₂O+O₂↑、d極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）通入甲醇的電極為負(fù)極、通入氧氣的電極為正極，則乙池、丙池是電解池，A、C屬于陽極，堿性條件下，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，總的電極反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，
故答案為：陽極；CH₃OH-6e^-+8OH-=CO₃^2-+6H₂O；2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O；
（2）乙池為電解硝酸銀溶液的電解池，生成Ag和氧氣，電解方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（3）一段時(shí)間后，乙池是放氧生成酸型，所以乙池中的pH值將減小，若要將溶液恢復(fù)為原溶液的濃度，應(yīng)加入AgO或Ag₂CO₃，
故答案為：減��；AgO或Ag₂CO₃；
（4）n（Cl^-）=0.2×0.5=0.1mol，n（Cu²⁺）=0.2×1=0.2mol，當(dāng)電路中通過0.6mol電子時(shí)，陰極上生成0.2mol的銅和0.1mol的H₂，陽極生成0.05mol的Cl₂，和0.125mol的O₂，所以氣體的體積為：（0.1+0.05+0.125）×22.4=6.16L，氫離子的物質(zhì)的量為：0.3mol，所以此時(shí)丙池中c（H⁺）為$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，
故答案為：6.16；1.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解池的原理應(yīng)用，電解氫氧化鈉溶液，電解硝酸銀，電極判斷，電極產(chǎn)物分析，電極反應(yīng)，電子守恒的計(jì)算應(yīng)用，電極判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．