Question

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(xiàn)極附近呈紅色．
（1）A極是電源的

 

．
（2）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為

 

．
（3）現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是

 

（填金屬名稱），電鍍液是

 

溶液．當乙中溶液的c（OH^-）=0.1mol?L^-1時（此時乙溶液體積為500mL），丙中鍍件上析出銀的質量為

 

，
（4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：（1）將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色，說明F電極為陰極，陰極上氫離子放電導致F電極附近呈堿性，則C、E、G為陽極，D、F、H為陰極，陰極連接原電池負極，陽極連接原電池正極；
（2）根據(jù)轉移電子相等進行計算其物質的量之比；
（3）電鍍時，鍍層Ag為陽極、鍍件Cu為陰極，電解質溶液為AgNO₃溶液，根據(jù)轉移電子相等計算析出Ag的質量；
（4）若將C換為Ag，則陽極上Ag失電子、陰極上Cu離子放電．

解答： 解：（1）將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色，說明F電極為陰極，陰極上氫離子放電導致F電極附近呈堿性，則C、E、G為陽極，D、F、H為陰極，陰極連接原電池負極，所以B是原電池負極；陽極連接原電池正極，所以A是原電池正極；
故答案為：正極；
（2）C、D、E、F發(fā)生的反應分別為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑、Cu²⁺+2e^-=Cu、2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，串聯(lián)電路中轉移電子相等，假設都轉移4mol電子時，O₂、Cu、Cl₂、H₂的物質的量分別是1mol、2mol、2mol、2mol，所以生成單質的物質的量之比為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，當乙中溶液的c（OH^-）=0.1mol?L^-1時（此時乙溶液體積為500mL），根據(jù)電極反應2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，則放電的氫離子的物質的量為：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，當轉移0.05mol電子時，丙中鍍件上析出銀的質量=108g/mol×0.05mol=5.4g，故答案為：Cu；AgNO₃；5.4g；
（4）若將C換為Fe，則陽極上Fe失電子、陰極上Cu離子放電，電池反應式為Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺，故答案為：Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺．

點評：本題考查了電解池原理，明確離子放電順序是解本題關鍵，根據(jù)各個電極上發(fā)生的反應來分析解答，難點是電極反應式的書寫，題目難度中等．