Question

【題目】如圖裝置所示，C、D、E、F都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F極附近呈紅色。請(qǐng)回答：

(1) A為電源的_____極，寫(xiě)出甲中C的電極反應(yīng)式________。

(2) 若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為__。

(3) 現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，電鍍液是______溶液。當(dāng)乙中溶液的c(OH-)=0.1 molL1時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500 mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為___。

(4) 若將F電極更換為鐵，其他裝置都不變，則乙中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是________。

Answer 1

【答案】正極 4OH--4e-=O2↑+2H2O 1∶2∶2∶2 AgNO3 5.4 g 2Cl- ＋ 2H2O 2OH- + H2↑ + Cl2↑

【解析】

(1) 將直流電源接通后，F極附近呈紅色，說(shuō)明F電極為陰極，陰極上氫離子放電導(dǎo)致F電極附近呈堿性，則C、E、G為陽(yáng)極，D、F、H為陰極，陰極連接原電池負(fù)極，所以B是原電池負(fù)極；陽(yáng)極連接原電池正極，所以A是原電池正極；C與電源正極相連，C為陽(yáng)極，陽(yáng)極上溶液中的陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)放電順序，氫氧根離子在陽(yáng)極放電產(chǎn)生氧氣和水，電極式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O

故答案為：正極；4OH--4e-=O2↑+2H2O

(2) C、D、E、F發(fā)生的反應(yīng)分別為：4OH--4e-=2H2O+O2↑、Cu2++2e-=Cu、2Cl--2e-=Cl2↑、2H++2e-=H2↑，串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，假設(shè)都轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，O2、Cu、Cl2、H2的物質(zhì)的量分別是1mol、2mol、2mol、2mol，所以生成單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：2：2：2，

故答案為：1：2：2：2；

(3) 用丙裝置給銅件鍍銀，鍍層Ag為陽(yáng)極，則G為Ag，鍍件H為陰極，陰極材料H是Cu，電鍍液為AgNO3溶液，當(dāng)乙中溶液的c（OH-）=0.1molL-1時(shí)（此時(shí)乙溶液體積為500mL），根據(jù)電極反應(yīng)2H2O+2e-═H2↑+2OH-，則放電的氫離子的物質(zhì)的量為：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.05mol電子時(shí)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量=108g/mol×0.05mol=5.4g，

故答案為： AgNO3；5.4g；

(4) 若將F換為Fe，鐵做陰極提供電子，不參與電極反應(yīng)，乙裝置中電極反應(yīng)不變，陽(yáng)極上溶液中的氯離子失電子變?yōu)槁葰�，陰極上氫離子得到電子產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子，乙中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為2Cl- ＋ 2H2O2OH- + H2↑ + Cl2↑；

答案為2Cl- ＋ 2H2O2OH- + H2↑ + Cl2↑。