Question

【題目】下圖是一個電化學過程的示意圖，回答下列問題：

(1)甲池是___________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)裝置，乙裝置中電極A的名稱是_______(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)。

(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)氣體時，均勻攪拌丙池，所得溶液在25 ℃時的pH＝________(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】 原電池 陽極 CH4＋10 OH－－8e－===CO32－＋7H2O Ag＋＋e－===Ag H2和NaOH 12 HCl

【解析】（1）甲池兩電極通入甲烷和氧氣，因此是原電池裝置，其中通入氧氣的電極是正極，所以乙裝置中電極A的名稱陽極。（2）甲裝置中電解質溶液顯堿性，則通入CH4的電極反應式為CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O，乙裝置中電極B(Ag)是陰極，銀離子放電，電極反應式為Ag＋＋e－===Ag，丙裝置中D極是陰極，氫離子放電，同時破壞水的電離平衡，因此產物是H2和NaOH。（3）丙池反應為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，一段時間，丙池中產生112 mL(標準狀況)氣體，氫氣和氯氣均是56mL，物質的量是0.056L÷22.4L/mol＝0.0025mol，所以產生氫氧化鈉是0.005mol，濃度是0.005mol÷0.5L＝0.01mol/L，因此溶液在25℃時的pH＝12。根據總反應式可知若要使丙池恢復電解前的狀態，應向丙池中通入HCl。