Question

【題目】下圖是一個(gè)化學(xué)過(guò)程的示意圖，回答下列問(wèn)題：

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

（2）甲裝置中通入CH4的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________，乙裝置中電極B（Ag）的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________，丙裝置中D極的產(chǎn)物是________（寫(xiě)化學(xué)式）。

（3）一段時(shí)間，當(dāng)丙池中產(chǎn)生112 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時(shí)，均勻攪拌丙池，所得溶液在25 ℃時(shí)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(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向丙池中通入________（寫(xiě)化學(xué)式）。

Answer 1

【答案】（1）原電池 陽(yáng)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(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，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(chēng)是陽(yáng)極；

（2）燃料電池中，負(fù)極通入燃料，堿性條件下，甲烷和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，所以電極反應(yīng)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(yīng)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(chǎn)物是H2和NaOH；

（3）設(shè)電解后氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度是xmol/L，丙池中產(chǎn)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(yīng)該加二者的化合物，即加入HCl使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)。