题目内容
【题目】课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法。郑州一中学习小组将下列装置如图连接，D、F、X、Y 都是铂电极、C、E 是铁电极。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B 极的名称是_______________。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是：______________________。
（3）设电解质溶液过量，则同一时内C、D 电极上参加反应的单质或生成的单质的物质的量之比是________________。
（4）欲用丙装置将粗铜(含少量铁、锌等杂质) 精炼，G 极材料应该是___________(填“粗铜”或“精铜”)，电解液中原电解质的物质的量浓度将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
（5）装置丁中的现象是__________________________。
（6）设甲池中溶液的体积在电解前后都是500ml，当乙池所产生气体的体积为4.48L (标准状况) 时，甲池中所生成物质的物质的量浓度为__________mol·L-1。
【答案】 负极 CuSO4+Fe
Cu+FeSO4 1：1 粗铜 变小 Y极附近红褐色变深 0.4
【解析】(1)向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，X电极是阳极，Y是阴极，A是电源的正极，B是原电池的负极；故答案为：负极；
(2)D、F、X、Y都是铂电极、C、E是铁电极，甲池中C为铁做阳极，D为铂电极，电解质溶液是硫酸铜溶液，电解硫酸铜溶液时的阳极是铁失电子生成亚铁离子，阴极是铜离子放电，所以电解反应为：Fe+CuSO4
Cu+FeSO4；故答案为：Fe+CuSO4Cu+FeSO4；
(3)甲池中C为铁做阳极，D为铂电极，电解质溶液是硫酸铜溶液，电解硫酸铜溶液时的阳极是铁失电子生成亚铁离子，Fe-2e-=Fe2+，阴极是铜离子放电，电极反应为Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知则同一时内C、D电极上参加反应的单质或生成的单质的物质的量之比是1：1，故答案为：1：1；
(4)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，含有铜离子的盐作电解质即可，分析判断丙装置中G为电解池的阳极，H电极是阴极，G电极为粗铜，H电极为精铜，依据电子守恒分析，阳极溶解过程中铜、铁、锌、镍等杂质金属也失电子，所以电解质溶液中铜离子浓度减小，电解液中原电解质的物质的量浓度减小；故答案为：粗铜，变小；
(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，故答案为：Y极附近红褐色变深；
(6)乙池中E为阳极，Fe-2e-=Fe2+，F为阴极，电极反应2H++2e-=H2↑，当乙池所产生气体的体积为4.48L(标准状况)气体是氢气，物质的量=0.2mol；所以乙池电子转移为0.4mol，甲池中阳极是铁失电子生成亚铁离子，Fe-2e-=Fe2+，生成硫酸亚铁的浓度=
=0.4mol/L；故答案为：0.4。
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