Question

【題目】下圖是一個化學過程的示意圖，回答下列問題：

（1）甲池是________裝置，乙裝置中電極A的名稱是____________________。

（2）甲裝置中通入CH4的電極反應式為________________________________，乙裝置中電極B（Ag）的電極反應式為___________________________，丙裝置中D極的產物是________（寫化學式）。

（3）一段時間，當丙池中產生112 mL（標準狀況下）氣體時，均勻攪拌丙池，所得溶液在25 ℃時的c（OH－）＝________。（已知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500 mL）。若要使丙池恢復電解前的狀態，應向丙池中通入________（寫化學式）。

Answer 1

【答案】（1）原電池 陽極 （2）CH4＋10OH－－8e－＝CO＋7H2O Ag＋＋e－＝Ag H2和NaOH

（3）0.01mol/L HCl

【解析】

試題分析：（1）甲池能自發的進行氧化還原反應，所以屬于原電池，乙池中的電極A與原電池的正極相連，名稱是陽極；

（2）燃料電池中，負極通入燃料，堿性條件下，甲烷和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，所以電極反應式為：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O；乙池是電解池，B（Ag）作陰極，銀離子得電子，電極反應式為Ag++e-＝Ag；丙裝置中D極為陰極，電極上氫離子放電生成氫氣和氫氧根離子，所以D極的產物是H2和NaOH；

（3）設電解后氫氧化鈉的物質的量濃度是xmol/L，丙池中產生112mL，則氫氣的體積與氯氣的體積相同均為56ml，

2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH

22.4L 2mol

0.056L 0.5xmol

解得x＝（2mol×0.056L）÷（22.4L×0.5mol）＝0.01mol/L；由于電解生成H2和Cl2從溶液中逸出，所以應該加二者的化合物，即加入HCl使丙池恢復電解前的狀態。