Question

如圖所示的裝置，閉合開關(guān)一段時間后，再斷開，請回答問題．在此過程中
（1）A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

，其中Fe電極的名稱是

 

（2）若B中溶液仍為藍色，其中一電極增重1.6g，則增重的是B中的

 

（填“C”或“Cu”）電極，電解后溶液的pH為

 

；要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入

 

  （填化學(xué)式），其質(zhì)量為

 

．（假設(shè)電解前后溶液的體積500ml不變）
（3）斷開開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)C中溶液的PH值

 

（填“增大”、“減小”或“不變”），其通電過程中陽極發(fā)生的反應(yīng)是

 

（4）此過程中D中的銅電極質(zhì)量

 

，銀電極質(zhì)量

 

，電解質(zhì)溶液濃度

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）A中Fe與銀離子反應(yīng)生成亞鐵離子和Ag，F(xiàn)e比Ag活潑作負極；
（2）陰極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)質(zhì)量增大；根據(jù)電解方程式結(jié)合電子守恒計算；陰極銅離子放電，陽極氫氧根離子放電，然后根據(jù)析出的物質(zhì)向溶液中加入它們形成的化合物即可；根據(jù)生成的Cu和氧氣的質(zhì)量計算；
（3）電解硫酸氫鈉溶液實質(zhì)是電解水，根據(jù)溶液的體積變化判斷pH；陽極上氫氧根離子失電子；
（4）D中Cu與負極相連為陰極，Cu上銀離子得電子，Ag與正極相連為陽極，陽極上Ag失電子，根據(jù)兩極的反應(yīng)判斷溶液濃度的變化．

解答： 解：（1）A中Fe與銀離子反應(yīng)生成亞鐵離子和Ag，其反應(yīng)的離子方程式為：2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag，F(xiàn)e比Ag活潑，則Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負極；
故答案為：2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag；負極；
（2）若B中溶液仍為藍色，其中一電極增重1.6g，陰極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)質(zhì)量增大，則增重的是Cu電極；根據(jù)2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

Cu+O₂↑+4H⁺知，析出1.6gCu，即

1.6g

64g/mol

=0.025mol，則溶液中生成的氫離子為0.05mol，則c（H⁺）=0.1mol/L，所以溶液的pH=1，陽極上生成氧氣、陰極上生成銅，實質(zhì)上相當(dāng)于生成CuO，要使溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)該加入CuO，根據(jù)Cu原子守恒得m（CuO）=0.025mol×80g/mol=2g；
故答案為：Cu；1；CuO；2；
（3）電解硫酸氫鈉溶液實質(zhì)是電解水，水減少，則溶液的體積減小，所以溶液酸性增強，則pH減��；陽極上氫氧根離子失電子，則陽極上電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案為：減小；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）D中Cu與負極相連為陰極，Cu上銀離子得電子生成銀單質(zhì)，則Cu電極質(zhì)量增大，Ag與正極相連為陽極，陽極上Ag失電子生成銀離子，則銀電極質(zhì)量減小，兩極上生成的銀離子和消耗的陰離子相同，則反應(yīng)后溶液濃度不變；
故答案為：增大；減��；不變．

點評：本題考查了原電池原理和電解原理的應(yīng)用，先根據(jù)能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)判斷原電池，再根據(jù)原電池的正負極判斷電解池的陰陽極，結(jié)合離子放電順序分析判斷，再結(jié)合原子守恒進行計算，題目難度中等．