Question

9．（Ⅰ）利用圖1裝置，可以探究很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)．
（1）若X為石墨棒，Y為NaOH溶液，當(dāng)開關(guān)K置于N 處時，總化學(xué)反應(yīng)方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
（2）若X為石墨棒，Y為溶解有O 的NaCl溶液，開關(guān)K置于M處時，寫出正極的電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
（3）若X為純銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N 處，該裝置的名稱是：電鍍池，通電一段時間后，純銅棒有剩余，則硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度不變（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（Ⅱ）如圖2，根據(jù)所學(xué)知識填空：
（1）乙池中 b 電極作陽極（填“陰極”或“陽極”），a 電極上的電極反應(yīng)式是8Ag⁺+8e^-=8Ag或Ag⁺+e^-=Ag；
（2）寫出甲池中負(fù)極的電極反應(yīng)式CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）若X為石墨棒，Y為NaOH溶液，當(dāng)開關(guān)K置于N處時，則為電解池，其實(shí)質(zhì)是電解水；
（2）若X為石墨棒，Y為溶解有O₂的NaCl溶液，開關(guān)K置于M處時，則為原電池，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；
（3）若X為純銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，則為電鍍池，根據(jù)電極反應(yīng)判斷；
Ⅱ．（1）乙池中b與原電池的正極相連，所以b是陽極，a與原電池的負(fù)極相連是陰極，所以電極反應(yīng)式是Ag⁺+e^-=Ag；
（2）堿性條件下，負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水．

解答 解：Ⅰ．（1）若X為石墨棒，Y為NaOH溶液，當(dāng)開關(guān)K置于N處時，則為電解池，陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電，所以電解的實(shí)質(zhì)是電解水，其電解方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，故答案為：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（2）若X為石墨棒，Y為溶解有O₂的NaCl溶液，開關(guān)K置于M處時，則為原電池，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，則正極的電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（3）若X為純銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，則為電鍍池，陽極上銅失電子生成銅離子，陰極上銅離子得電子生成銅，所以溶液中銅離子的濃度不變，則硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度不變，
故答案為：電鍍池；不變；
Ⅱ．（1）乙池中b與原電池的正極相連，所以b是陽極，a與原電池的負(fù)極相連是陰極，所以電極反應(yīng)式是Ag⁺+e^-=Ag，
故答案為：陽極；8Ag⁺+8e^-=8Ag或Ag⁺+e^-=Ag；
（2）燃料電池中，負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解池原理，明確燃料電池正負(fù)極的判斷方法、電解池離子放電順序即可解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度中等．