Question

某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：

（1）甲池为__________（填原电池、电解池或电镀池）,通入甲醇电极的电极反应式 为______________________________________________。

（2）乙池中B电极为______（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），该池的总反应化学方程式为__________________________________________。

（3）当乙池中B极质量增重5.4g时，甲池中理论上消耗O₂的体积为______mL（标准状况）。

（4）丙池中，C上的电极反应式为____________________________________。

Answer

原电池 CH3OH-6e -+8OH-=CO32- +6H2O 阴极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 280 4OH--4e-=2H2O+O2

【解析】

由装置图可知甲池为原电池，CH3OH燃料做负极，负极失电子发生氧化反应,在碱性溶液中生成碳酸盐，乙、丙为电解池，乙池中A为阳极，B为阴极，电池中是电解硝酸银溶液生成单质银，丙池中D为阴极，C为阳极，阳极上溶液中的OH-失电子发生氧化反应。以此进行判断。

(1)甲池为原电池，燃料在负极失电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成碳酸盐，甲池中通入CH3OH电极的电极反应为：CH3OH-6e- +8OH-=CO32- +6H2O；答案：原电池；CH3OH-6e- +8OH-=CO32- +6H2O；
(2)乙池是电解池，A为阳极，B为阴极，电池中是用惰性电极电解硝酸银溶液，阳极是水电离的氢氧根离子失电子生成氧气，阴极是银离子得到电子生成单质银，电池的总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；答案：阴极；4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；

(3)乙池中B极是阴极，银离子得电子生成银，物质的量n==0.05mol，依据电子守恒计算4Ag~O2~ 4e-，所以甲池中理论上消耗O2的物质的量为0.0125mol，标况下体积0.0125mol 22.4L/mol=0.28L=280mL；答案：280；
（4）丙池为电解硫酸铜溶液，D为阴极，C为阳极，阳极上溶液中的OH-失电子发生氧化反应，其电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，答案：4OH--4e-=2H2O+O2。