Question

16．如圖是一個化學過程的示意圖．請根據該示意圖完成下列題目：
（1）請問：甲池是原電池裝置，乙池是電解池裝置．
（2）在甲池中：通入C₂H₄的電極名稱是負極，通入O₂的電極的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．甲池中發生的反應的化學方程式為：C₂H₄+2O₂+4KOH=2K₂CO₃+2H₂O．
（3）在乙池中：B（石墨）電極的名稱是陽極，A（Fe）電極的電極反應式為Ag⁺+e^-=Ag．
（4）乙池中反應的化學方程式為4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（5）當乙池中A（Fe）極的質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O₂280mL（標準狀況下）

Answer 1

分析 （1）根據方程式及燃料電池的特點判斷甲裝置；根據甲裝置判斷乙裝置；
（2）燃料電池中，負極上是燃料失電子的氧化反應，正極上是氧氣得電子的還原反應；
（3）先判斷電解池的電極名稱，根據離子放電順序寫出相應的電解反應方程式；
（4）以惰性電極電解硝酸銀，產物是硝酸、金屬銀和氧氣；
（5）先根據得失電子數相等找出銀與氧氣的關系式，然后計算．

解答 解：（1）根據反應方程式知，甲裝置是一個燃料電池，所以甲是把化學能轉變為電能的裝置，是原電池；乙有外加電源，所以是電解池．
故答案為：原電池；電解池；
（2）燃料電池中，負極上是燃料失電子的氧化反應，正極上是氧氣得電子的還原反應O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，兩極反應相加得到總反應為：C₂H₄+2O₂+4KOH=2K₂CO₃+2H₂O；
故答案為：負極；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；C₂H₄+2O₂+4KOH=2K₂CO₃+2H₂O；
（3）乙池中石墨電極是陽極，Fe電極是陰極，離子放電順序為：Ag⁺＞H⁺，電極反應為：Ag⁺+e^-=Ag，
故答案為：陽極；Ag⁺+e^-=Ag；
（4）乙池中，以惰性電極電解硝酸銀，電解方程式為：4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（5）根據得失電子數相等，氧氣與銀的關系式為：O₂～4Ag，A（Fe）極的質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O₂的體積是$\frac{5.4g×22.4L}{4×108g}$=0.28L=280mL，故答案為：280．

點評 原電池、電解池的判斷方法：
1、若無外加電源，可能是原電池，然后再根據原電池的形成條件判定．
2、若有外接電源，兩電極插入電解質溶液中，可能是電解池或電鍍池，當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同時，則為電鍍池．
3、若無明顯外接電源的串聯電路，則利用題中信息找出能自發進行氧化還原反應的裝置為原電池．