Question

【題目】課題式研究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的良好方法.某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，D、F、X、Y 都是鉑電極、C、E是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題:

（1）電源B 極的名稱是___________。

（2）甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是:_________________。

（3）設(shè)電解質(zhì)溶液過量，則同一時間內(nèi)C、D電極上參加反應(yīng)的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是__________。

（4）欲用丙裝置將粗銅（含少量鐵、鋅等雜質(zhì)）精煉，G極材料應(yīng)該是__________（填“粗銅”或“精銅”），電解液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將__________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）設(shè)甲池中溶液的體積在電解前后都是500ml，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，甲池中所生成物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。

Answer 1

【答案】（1）負(fù)極（2）CuSO4+ FeCu+FeSO4

（3）1:1（4）粗銅 變小（5）0.4

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意知將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，溶液呈堿性，則F為電解池的陰極，則電源B 極的名稱是負(fù)極。

（2）甲裝置是以鐵為陽極、鉑電極為陰極電解硫酸銅溶液，電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是CuSO4+ Fe Cu+FeSO4。

（3）根據(jù)（2）的反應(yīng)方程式知同一時間內(nèi)C極上參加反應(yīng)鐵的物質(zhì)的量與D電極上生成銅單質(zhì)的物質(zhì)的量相同，物質(zhì)的量之比是1：1。

（4）欲用丙裝置將粗銅（含少量鐵、鋅等雜質(zhì)）精煉，粗銅作陽極，精銅作陰極，G極材料應(yīng)該是粗銅，陽極上銅和鐵、鋅等金屬失電子生成金屬陽離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液，陰極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，根據(jù)電子守恒知電解液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將變小。

（5）乙池中E為陽極，F(xiàn)e-2e-=Fe2+，F(xiàn)為陰極，電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氫氣的體積為4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），物質(zhì)的量為0.2mol；，所以乙池電子轉(zhuǎn)移為0.4mol，甲池中陽極是鐵失電子生成亞鐵離子，F(xiàn)e-2e-=Fe2+，生成硫酸亞鐵濃度0.2mol/0.5L=0.4mol/L。