题目内容
【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 , 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 , 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H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﹣)=0.1molL﹣1时(此时乙溶液体积为500mL),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 .
【答案】
(1)负极;逐渐变浅;氢氧化铁胶体粒子带正电荷
(2)1:2:2:2
(3)镀件;AgNO3;5.4g;减小
(4)Fe+Cu2+ ?Cu+Fe2+
【解析】解: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,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,所以答案是:负极;逐渐变浅;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;所以答案是: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,所以答案是:镀件;AgNO3;5.4g;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+ , 所以答案是:Fe+Cu2+
Cu+Fe2+ .
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