Question

【题目】某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：

(1)电源A极的名称是________。

(2)甲装置中电解反应的总化学方程式为（电解质溶液是足量的）：_______电解后若使电解质溶液复原需要加入适量的__________________

(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是（忽略气体的溶解）________。ClO2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备ClO2的新工艺是电解法。若调控合适的电压可以利用乙装置制备ClO2，写出阳极产生ClO2的电极反应式__________ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－、CN－等有明显去除效果，某工厂污水中含CN－，现用ClO2把CN－氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_____________。

(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是________(填化学式)。

(5)装置丁中的现象是_______。

Answer 1

【答案】正极 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 CuO 1∶1 Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ 2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－ 银 AgNO3 Y极附近红褐色变深

【解析】

将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极生成OH-，F为阴极，则可以知道A为正极，B为负极，C、E、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极；电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连；电解硫酸铜溶液生成硫酸、铜和氧气；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气；铜上镀银，金属银做阳极，电镀液为硝酸银；氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的粒子，在电场的作用下会向阴极移动，据此分析体系颜色的变化；结合以上分析进行解答。

将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极生成OH-，F为阴极，则可以知道A为正极，B为负极，C、E、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极，

（1）由以上分析可以知道A是电源的正极，B是原电池的负极；

答案是：正极；

（2）惰性电极电解硫酸铜溶液生成硫酸、铜和氧气，电解方程式为：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；反应后生成了铜和氧气，因此电解后若使电解质溶液复原需要加入适量的CuO；

答案是：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；CuO；

（3）乙装置为电解饱和食盐水，总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+ H2↑；据此可知两种气体的体积比是1：1；根据题意可以知道，氯离子放电生成ClO2，由元素守恒可以知道,有水参加反应，同时生成氢离子，电极反应式为: Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋；ClO2把CN－氧化成N2和CO2两种无毒气体，反应的离子方程式为：2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－；

故答案是：1∶1；Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ ；2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－ ；

(4) 欲用丙装置给铜镀银，金属铜应连在电源的负极上，做电解池的阴极，银与电源的正极相连，做电解池的阳极，电镀液的主要成分是硝酸银；

故答案是：银；AgNO3；

(5) 根据异性电荷相吸的原理，氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的粒子会向阴极即Y极移动，所以Y极附近红褐色变深；

答案是：Y极附近红褐色变深。