Question

【題目】(1)如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖。

①乙池中總反應(yīng)的離子方程式____________。

②電解一段時(shí)間后，向乙池的溶液中加入________________可恢復(fù)為原溶液。

③當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g，此時(shí)丙池某電極析出1.60g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是________。

A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3

(2)利用反應(yīng)Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2設(shè)計(jì)成如圖所示原電池，回答下列問題：

①寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：___________。

②圖中X溶液是________。

③利用圖中設(shè)計(jì)的原電池為電源可將霧霾中的NO、SO2電解分別轉(zhuǎn)化為NH4+和SO42-，如圖所示，則物質(zhì)A的化學(xué)式為_____________，陰極的電極反應(yīng)式為______________。

Answer 1

【答案】4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ Ag2O BD Cu-2e-=Cu2＋ FeCl3溶液 H2SO4 NO+5e-+6H+=NH4++H2O

【解析】

(1)甲池為甲醇燃料電池，通入甲醇的一極為負(fù)極，通入氧氣的為正極；乙池為電解池，A與燃料電池的正極相連，為陽極，B為陰極；丙為電解池，D與燃料電池的負(fù)極相連，為陰極，C為陽極；

(2)利用反應(yīng)Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2設(shè)計(jì)成原電池，Cu元素化合價(jià)升高，為負(fù)極，Fe元素化合價(jià)降低，FeCl3在正極反應(yīng)，X溶液為FeCl3溶液。

(1)①乙池為電解池，A為陽極，水失電子生成O2和H+，B為陰極，Ag+得電子生成Ag，總反應(yīng)為：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，故答案為：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+；

②從總反應(yīng)來看，電解過程Ag原子和O原子按2:1以Ag和O2的形式析出了，所以，加一定量的Ag2O能恢復(fù)為原溶液，故答案為：Ag2O；

③乙池中B(Ag)極的電極反應(yīng)式為：Ag++e-=Ag，當(dāng)Ag極增加5.4g，即n(Ag)==0.05mol時(shí)，由Ag++e-=Ag可知，通過電路中的電子的物質(zhì)的量n(e-)=0.05mol。丙池為電解池，陰極表面析出金屬，該金屬的陽離子的放電順序要在水電離的H+前面，否則不會(huì)析出金屬。要生成1.6g固體，則生成1.6g固體轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量必須小于等于0.05mol（生成1.6g固體后，若金屬離子已反應(yīng)完，H2O電離的H+繼續(xù)得電子即可）。

A．Mg2+的放電順序在H+之后，不會(huì)析出金屬Mg，A錯(cuò)誤；

B．Cu2+的放電順序在H+之前，Cu2++2e-=Cu，則析出Cu的質(zhì)量=1.6g，則通過電路的電子的物質(zhì)的量n(e-)=0.05mol，符合題意，B正確；

C．Na+的放電順序在H+之后，不會(huì)析出金屬Na，C錯(cuò)誤；

D．Ag+的放電順序在H+之前，Ag++e-=Ag，析出1.6g固體(Ag)時(shí)，即n(Ag)==，則通過電路的電子的物質(zhì)的量n(e-)=n(Ag)=≈0.0148mol＜0.05mol，符合題意，D正確；

故答案為：BD；

(2)①Cu失電子，化合價(jià)升高，作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2＋，故答案為：Cu-2e-=Cu2＋；

②Cu作負(fù)極，則C作正極，FeCl3在正極得電子生成FeCl2，則X溶液為FeCl3溶液，故答案為：FeCl3溶液；

③NO得電子，轉(zhuǎn)化為NH4+，則電解池右邊電極為陰極，電極反應(yīng)式為：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，SO2失電子，轉(zhuǎn)化為SO42-，左邊電極為陽極，電極反應(yīng)式為：SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+，總反應(yīng)為：，所以，物質(zhì)A為H2SO4，故答案為：H2SO4；NO+5e-+6H+=NH4++H2O。