Question

若以如圖裝置，用電化學原理制備硫酸，并電解AgNO₃溶液．請回答下列問題：
（1）通入SO₂的電極為

 

極，電極反應式為

 

．
（2）Fe電極為

 

極，電極反應式為

 

．
（3）當乙池中析出5.4g Ag時，甲池中通入O₂在標準狀況下的體積為

 

mL，轉移電子數(shù)為

 

mol．
（4）為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的濃度應維持不變，則通入SO₂與水的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：甲為燃料電池，通入二氧化硫的以及為負極，被氧化，生成硫酸，電極方程式為SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺，通入氧氣的以及為原電池的正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，乙為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應生成銀，C為陽極，發(fā)生還原反應生成氧氣，以此解答該題．

解答： 解：（1）二氧化硫具有還原性，為原電池的負極，電極方程式為SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：負；SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺；
（2）鐵為陰極，發(fā)生還原反應生成銀，電極方程式為Ag⁺+e^-═Ag，故答案為：陰；　Ag⁺+e^-═Ag；
（3）n（Ag）=

5.4g

108g/mol

=0.05mol，由電極方程式電極方程式為Ag⁺+e^-═Ag可知轉移0.05mol電子，由O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O可知，甲池中通入O₂在標準狀況下的體積為
0.05mol×

1

4

×22.4L/mol=0.28L=280mL，
故答案為：280；0.05；
（4）設：SO₂和水的質(zhì)量分別為a、b
SO₂ +H₂O?H₂SO₃
64 18      82
a 

18a

64

   

82a

64

^₂H₂SO₃ +O₂═^₂H₂SO₄
164         196

82a

64

        

98a

64

則：硫酸溶液的質(zhì)量百分數(shù)為

98a 64

98a 64 +b- 18a 64

×100%=50%，
所以a：b=16：29；
故答案為：16：29．

點評：本題綜合考查原電池、電解池知識，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，本題注意把握原電池的工作原理，易錯點為（4），注意計算方法的體會，難度中等．