题目内容
【题目】下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。
请回答:
(1)A极是电源的 , 一段时间后,甲中溶液颜色。丁中X极附件的颜色逐渐变浅,Y极附件的颜色逐渐变深,这说明。在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为。
(3)现用丙装置给铜件镀银,则G应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是溶液。当乙中溶液的c(OH-)=0.1mol· L-1(此时乙溶液体积为1000mL),丙中镀件上析出银的质量为 , 甲中溶液的c(H+)pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是。
【答案】
(1)正极;逐渐变浅;氢氧化铁胶粒带正电荷
(2)1:2:2:2
(3)镀层金属;AgNO3;10.8g;变大
(4)Fe+Cu2+ Cu+Fe2+
【解析】(1)A电极是电源的正极,在A池中,电解硫酸铜的过程中,铜离子逐渐减少,导致溶液颜色变浅;Y极是阴极,该电极颜色逐渐变深,说明氢氧化铁胶体向该电极移动,异性电荷相互吸引,所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷;
(2)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为:4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑,当各电极转移电子均为1mol时,生成单质的量分别为:0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol,所以单质的物质的量之比为1:2:2:2;
(3)电镀装置中,镀层金属必须做阳极,镀件做阴极,所以G应该是镀层金属,电镀液含有镀层金属阳离子,故电镀液为AgNO3溶液;当乙中溶液的c(OH-)=0.1molL-1时(此时乙溶液体积为1000mL),根据电极反应2H2O+2e-═H2↑+2OH- , 则放电的氢离子的物质的量为:0.1mol/l×1L=0.1mol,当转移0.1mol电子时,丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.1mol=10.8g,电解硫酸铜的过程中水放电生成氧气,有硫酸生成,所以氢离子浓度增大,所以酸性增强,甲中溶液的pH变小;
(4)C电极换为铁,则阳极铁失电子,阴极铜离子得电子,电解池反应为:Fe+Cu2+ Cu+Fe2+。(1)根据实验现象判断电解池的电极,进而得出电源的电极,然后进行分析即可;
(2)根据电荷守恒进行计算;
(3)根据电镀原理进行分析即可;
(4)活泼金属作阳极,则活泼金属被氧化。