Question

【題目】分如下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y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極附近呈紅色。請回答：

(1)B極是電源的__________，一段時間后，甲中溶液顏色_________，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明_______________，在電場作用下向Y極移動。

(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)現用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是_______(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是________溶液。當乙中溶液的C(OH-)=0.1mol/L時(此時乙溶液體積為500mL)，丙中鍍件上析出銀的質量為________，甲中溶液的pH_________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

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

Answer 1

【答案】負極 逐漸變淺 氫氧化鐵膠體粒子帶正電 1∶2∶2∶2 鍍件 AgNO3 5.4g 變小 Fe+Cu2+Cu+Fe2+

【解析】

（1）將直流電源接通后，F極附近呈紅色，可知氫離子在該電極放電，所以F即是陰極，并得到其他各個電極的名稱，陽極上陰離子放電；
（2）C、D、E、F電極轉移的電子數目相等，根據轉移電子數可計算生成的單質的量；
（3）電鍍裝置中，鍍層金屬必須做陽極，鍍件做陰極，各個電極上轉移的電子數是相等的；

(4)C電極換為鐵，則陽極鐵失電子，陰極銅離子得電子。

(1)B電極是電源的負極，在A池中，電解硫酸銅的過程中，銅離子逐漸減少，導致溶液顏色變淺；Y極是陰極，該電極顏色逐漸變深，說明氫氧化鐵膠體向該電極移動，異性電荷相互吸引，所以氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷；

(2)C、D、E、F電極發生的電極反應分別為：4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑，當各電極轉移電子均為1mol時，生成單質的量分別為：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以單質的物質的量之比為1：2：2：2；

(3)電鍍裝置中，鍍層金屬必須做陽極，鍍件做陰極，所以H應該是鍍件，電鍍液含有鍍層金屬陽離子，故電鍍液為AgNO3溶液；當乙中溶液的c(OH-)=0.1molL-1時(此時乙溶液體積為500mL)，根據電極反應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，電解硫酸銅的過程中水放電生成氧氣，有硫酸生成，所以氫離子濃度增大，所以酸性增強，甲中溶液的pH變小；

(4)C電極換為鐵，則陽極鐵失電子，陰極銅離子得電子，電解池反應為：Fe+Cu2+Cu+Fe2+。