Question

【题目】电化学原理在化学工业中有广泛的应用。请根据如图回答问题：

（1）装置Ⅰ中的X电极的名称是____________，Y电极的电极反应式为________，工作一段时间后，电解液的pH将________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

（2）若装置Ⅱ中a、b均为Pt电极，W为饱和食盐水（滴有几滴酚酞），实验开始后，观察到b电极周围溶液变红色，其原因是（用电极反应式表示）___________，a电极上有气泡产生，该气体的电子式为____。

（3）若利用装置Ⅱ进行铜的精炼，则a电极的材料为_______________，工作一段时间后装置Ⅱ电解液中c（Cu2+）将_______________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

（4）若装置Ⅱ中a为Ag棒，b为铜棒，W为AgNO3溶液，工作一段时间后发现铜棒增重2.1.6g，则流经电路的电子的物质的量为___________________。

Answer 1

【答案】负极 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ 减小 2H++2e﹣=H2↑或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ 粗铜 减小 0.02mol

【解析】

（1）装置Ⅰ为甲烷燃料电池，燃料在负极发生氧化反应，生成二氧化碳能够与KOH反应，导致溶液pH减小，在碱性环境中，氧气在正极发生还原反应，生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；

（2）电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠，其离子方程式为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，b是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧化钠，所以溶液碱性增强，酚酞试液遇碱变红色，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，氯气的电子式为；

（3）电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，所以阳极材料是粗铜；阳极上失电子变成离子进入溶液，因作阳极的粗铜中的铜和比铜活泼的金属都失去电子进入溶液，阴极溶液中Cu2+得到电子沉积在阴极上，所以，为阳极a电极连接粗铜，电解一段时间后，溶液中铜离子浓度在减小；

（4）铜棒是阴极，银离子放电，生成n（Ag）==0.02mol，转移电子0.02mol。