Question

20．有電化學裝置如圖連接，請回答下列問題：

（1）圖中甲、乙兩池的名稱：甲池是原電池裝置；乙池是電解池裝置．
（2）請回答下列電極的名稱：通入H₂的電極名稱是負極，C（石墨）電極的名稱是陽極．
（3）寫出電極反應式：通入O₂的電極的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（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H₂560mL（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）根據反應方程式得失電子判斷電極名稱；根據外加電源名稱確定乙裝置石墨電極名稱；
（3）先判斷原電池、電解池的電極名稱，再寫出相應的電極反應式；
（4）根據離子放電順序寫出相應的電解反應方程式；
（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）根據2H₂+O₂=2H₂O知，氫氣發生氧化反應，所以該電極是負極，O₂ 發生還原反應，所以該電極是正極；石墨與原電池的正極相連，所以石墨電極是陽極．
故答案為：負極；陽極；
（3）根據2H₂+O₂=2H₂O知，CH₃OH發生氧化反應，所以該電極是負極，O₂ 得電子和水反應生成氫氧根離子，發生還原反應，反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（4）乙池中離子放電順序為：陽離子 Ag⁺＞H⁺，陰離子OH^-＞NO₃ ^-，所以乙池中反應的化學方程式為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，H₂與銀的關系式為：
H₂--------2Ag
22.4L （ 2×108 ）g
560mL    5.40g
故答案為560．

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．