Question

（1）汽車尾氣是城市空氣污染的一個重要因素，一種CO分析儀的傳感器可測定汽車尾氣是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)，該分析儀的工作原理類似燃料電池，其中電解質(zhì)是氧化釔（Y₂O₃）和氧化鋯（Z_rO₂）晶體，在高溫熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O^2-（過程中無氣體產(chǎn)生），則負(fù)極的反應(yīng)式為

 

．

（2）以上述電池為電源，通過導(dǎo)線連接成圖一電解池．
①若X、Y為石墨，a為2L 0.1mol/L KCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式

 

②若X、Y分別為銅、銀，a為1L 0.2mol/L AgNO₃溶液，寫出Y電極反應(yīng)式

 

（3）室溫時，按上述（2）①電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖二（不考慮能量損失和氣體溶于水，溶液體積變化忽略不計）．
①結(jié)合圖二計算，上述電解過程中消耗一氧化碳的質(zhì)量為

 

g．
②若圖二的B點pH=7，則滴定終點在

 

區(qū)間（填“AB”、“BC”或“CD”）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,中和滴定

專題：電離平衡與溶液的pH專題,電化學(xué)專題

分析：（1）CO發(fā)生氧化反應(yīng)與O^2-結(jié)合生成CO₃^2-；
（2）①陽極上氯離子失電子，陰極上陽離子得電子；
②Y為陽極，陽極上銀失電子生成銀離子；
（3）室溫時，按上述（2）①電解一段時間后，取25mL上述電解后溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖三，
①根據(jù)圖知，KOH溶液的pH=13，常溫下，KOH的濃度是0.1mol/L，則n（KOH）=0.1mol/L×2L=0.2mol，根據(jù)KOH和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子，再根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算CO的質(zhì)量；
②滴定終點二者恰好反應(yīng)生成CH₃COOK．

解答： 解：（1）負(fù)極CO發(fā)生氧化反應(yīng)與O^2-結(jié)合生成CO₃^2-，負(fù)極電極反應(yīng)式為：CO+2O^2--2e^-=CO₃^2-，
故答案為：CO+2O^2--2e^-=CO₃^2-；
（2）①陽極上氯離子失電子，陰極上陽離子得電子，所以電解0.1mol/L KCl溶液，其電解總反應(yīng)的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
②Y為陽極，陽極上銀失電子生成銀離子，其電極反應(yīng)為：Ag-e=Ag⁺；
故答案為：Ag-e=Ag⁺；
（3）室溫時，按上述（2）①電解一段時間后，取25mL上述電解后溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖三，
①根據(jù)圖知，KOH溶液的pH=13，常溫下，KOH的濃度是0.1mol/L，則n（KOH）=0.1mol/L×2L=0.2mol，根據(jù)2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑知，生成0.2mol氫氧根離子轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

0.2mol

2

×2=0.2mol，燃料電池的負(fù)極反應(yīng)方程式是CO+2O^2--2e^-=CO₃^2-，消耗1molCO轉(zhuǎn)移電子數(shù)=2mol，因此當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時消耗CO的物質(zhì)的量為0.1mol，則CO的質(zhì)量=0.1mol×28g/mol=2.8g，
故答案為：2.8g；
②滴定終點二者恰好反應(yīng)生成CH₃COOK，KOH的濃度是醋酸的一半，則恰好中和時需要酸的體積等于KOH體積的一半，醋酸鉀為強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，當(dāng)溶液的pH=7時，醋酸稍微過量，所以醋酸體積大于KOH體積的一半，所以滴定終點為AB段，故答案為：AB．

點評：本題考查了原電池和電解池原理、離子濃度大小的判斷，根據(jù)電極上得失電子判斷原電池正負(fù)極，根據(jù)離子放電順序確定電解池中電池反應(yīng)式，難點是圖2中各點溶質(zhì)的判斷，難度較大．