Question

【题目】如图装置所示，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）B极是电源的________极，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明氢氧化铁胶体粒子带___电荷（填“正”或“负”，在电场作用下向____极移动（填“X”或“Y”）。

（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H应该是________（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为________，甲中溶液的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__________________________________________。

Answer 1

【答案】负极 逐渐变浅 正 Y 1∶2∶2∶2 镀件 AgNO3 5.4 g 变小 Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋

【解析】

将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F极是阴极，B为电源负极、A为电源正极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极。

（1）B电极是电源的负极，C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：2H2O-4e-=O2+4H+、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑，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：2H2O-4e-=O2+4H+、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。电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，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500mL），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×0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g，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+。