Question

15．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題（甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量），當閉合該裝置的電鍵K時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．當乙池中C極質(zhì)量減輕10.8g時，回答下列問題．

（1）甲池中B電極理論上消耗O₂的體積（標準狀況下）560ml．
（2）若丙池中溶液的體積為1000mL，此時丙池中溶液的pH為1．

Answer 1

分析 甲池為原電池，燃料在負極失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)在堿溶液中生成碳酸鹽，結(jié)合電荷守恒寫出電極反應(yīng)；乙池是電解池，C為陽極，D為陰極，電池中是電解硝酸銀溶液生成銀，硝酸和氧氣；丙為電解池E為陽極，F(xiàn)為陰極，電解硫酸銅溶液產(chǎn)物是金屬銅、氧氣和硫酸．

解答 解：甲池為原電池，燃料在負極失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)在堿溶液中生成碳酸鹽，甲池中通入CH₃OH電極的電極反應(yīng)為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，乙池是電解池，C為陽極，D為陰極，電池中是電解硝酸銀溶液生成銀，硝酸和氧氣，電池反應(yīng)為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
（1）當乙池中C極質(zhì)量減輕10.8g時，即消耗金屬銀是10.8g，即0.1mol，依據(jù)電子守恒計算4Ag～O₂～4e-，甲池中理論上消耗O₂的體積=$\frac{0.1}{4}$mol×22.4L/mol=0.56L=560ml；故答案為：560；
（2）丙為電解池E為陽極，F(xiàn)為陰極，電解硫酸銅溶液產(chǎn)物是金屬銅、氧氣和硫酸，即2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，得到關(guān)系2e-～H₂SO₄，
乙池中C極質(zhì)量減輕10.8g時，即消耗金屬銀是10.8g，轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，所以得到硫酸物質(zhì)的量是0.05mol，所以氫離子濃度$\frac{0.05mol×2}{1L}$=0.1mol/L，即pH=1，故答案為：1．

點評 本題考查了原電池電解池的相互串聯(lián)問題，注意首先區(qū)分原電池和電解池，題目難度中等．