Question

如图是一个电化学过程的示意图．Ⅰ．在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10

如图是一个电化学过程的示意图．Ⅰ．在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10.00%的Na2SO4溶液100g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%．（1）此时A端为电源的______极（填“正”或“负”），A极的电极反应式为：______．（2）若乙池溶液的体积为1L，则此时乙池溶液中c（H+）=______（不考虑Ag+的水解）．（3）丙池中产生的气体体积为______L．（标准状况下）．Ⅱ．制取KMnO4的最好方法是电解K2MnO4，若此时把丙池中阳极材料换为镍板，阴极材料换为K2MnO4铁板，硫酸钠溶液换成溶液，则可制取KMnO4．（4）阳极的电极反应式为______．此时溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

丙池中装有溶质质量分数为10.00%的Na₂SO₄溶液100g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%，设电解掉的水的质量是m，则
100×10%=（100-m）×10.99%，解得m=9g，电解了9g即0.5mol水，转移电子是1mol．
（1）甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-═6H₂O+CO₃^2-，
（2）乙池中A电极上氢氧根离子放电、阴极上银离子放电，所以乙池电池反应式为4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃，当转移电子是1mol，生成硝酸是
1mol，则此时乙池溶液中c（H⁺）=

1mol

1L

=1mol/L，故答案为：1mol/L；
（3）电解硫酸钠实质是电解水，电解了9g水，即0.5mol水被电解，产生氢气是0.5mol，氧气是0.25mol，所以气体的总体积是（0.5mol+0.25mol）×22.4L/mol=16.8L，故答案为：16.8；
（4）电解锰酸钾溶液时，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，阳极上锰酸根离子失电子生成高锰酸根离子，电极反应式为2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-，总方程式为：2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+H₂↑+2OH^-，生成氢氧根离子，此时溶液的pH增大，故答案为：
故答案为：MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；增大．