Question

【题目】课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法.某研究性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，则同一时间内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）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。

Answer 1

【答案】（1）负极（2）CuSO4+ FeCu+FeSO4

（3）1:1（4）粗铜 变小（5）0.4

【解析】

试题分析：（1）根据题意知将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，溶液呈碱性，则F为电解池的阴极，则电源B 极的名称是负极。

（2）甲装置是以铁为阳极、铂电极为阴极电解硫酸铜溶液，电解反应的总化学方程式是CuSO4+ Fe Cu+FeSO4。

（3）根据（2）的反应方程式知同一时间内C极上参加反应铁的物质的量与D电极上生成铜单质的物质的量相同，物质的量之比是1：1。

（4）欲用丙装置将粗铜（含少量铁、锌等杂质）精炼，粗铜作阳极，精铜作阴极，G极材料应该是粗铜，阳极上铜和铁、锌等金属失电子生成金属阳离子进入电解质溶液，阴极上铜离子得电子生成铜单质，根据电子守恒知电解液中原电解质的物质的量浓度将变小。

（5）乙池中E为阳极，Fe-2e-=Fe2+，F为阴极，电极反应2H++2e-=H2↑，当乙池所产生氢气的体积为4.48L（标准状况），物质的量为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+，生成硫酸亚铁浓度0.2mol/0.5L=0.4mol/L。