题目内容
【题目】如下图装置所示，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）B极是电源的__________极，C极的电极反应式为____________________________________，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐______________。（填“变深”或者“变浅”）
（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“铜”或“银”），电镀液是___________ 溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为________ g，甲中溶液的pH _____________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）若甲烧杯是在铁件表面镀铜，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12g，则电镀时电路中通过的电子为_______mol
【答案】负4OH-— 4 e－＝O2+2H2O变浅1：2：2：2铜AgNO35.4变小0.08
【解析】
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，说明F电极附近有碱生成，则F电极上氢离子放电生成氢气，为阴极，所以C、E、G、X是阳极，D、F、H、Y是阴极，连接阳极的电极A是正极、连接阴极的电极B是负极，据此分析。
(1)结合以上分析，惰性电极电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，F极显红色，说明F是阴极，发生电极反应2H2O+2e-=2OH-+ H2↑，则B电极是电源的负极，A是电源的正极；C与电源正极相连，则C是阳极，用惰性电极电解CuSO4溶液时，水电离出的OH-在阳极放电生成氧气，电极反应式为4OH-— 4 e－＝O2↑+2H2O；丁中氢氧化铁胶体发生电泳现象，Y极是阴极，氢氧化铁胶体离子带正电荷，向Y极移动，所以X电极颜色逐渐变浅，
因此，本题正确答案是：负；4OH-— 4 e－＝O2↑+2H2O ；变浅；
（2）C电极反应为4OH-— 4 e－＝O2↑+2H2O，D电极反应为Cu2++2e-=Cu，E电极反应为2Cl—2e-=Cl2↑，F电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，一定时间内，四个电极转移的电子数相同，所以甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1:2:2:2。
因此，本题正确答案是：1：2：2：2；
(3)丙装置是电镀池，镀层Ag为阳极、镀件Cu为阴极，电镀液是硝酸银溶液，G是阳极、H是阴极，所以G是镀层Ag、H是镀件Cu，电镀液是硝酸银溶液；常温下，乙中溶液的pH=13，则c(OH-)=0.1mol/L，溶液的体积为500mL，则n(OH-)=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，根据电极反应式2H2O+2e-=2OH-+H2↑，可知转移电子的物质的量为0.05mol，根据镀银的阴极反应式：Ag++e-=Ag，可知生成银的质量为0.05mol×108g/mol=5.4g；甲装置是惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应式2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，反应生成了硫酸，所以甲中溶液的pH变小，
因此，本题正确答案是：铜；AgNO3 ；5.4；变小；
(4) 电镀时，阳极上金属失电子导致金属质量减少，阴极上析出金属，导致质量增加，电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的铜质量，所以阴极上析出铜的质量=5.12g×
=2.56g，由电极反应Cu2++2e-=Cu知，转移电子的物质的量=
0.08mol，
因此，本题正确答案是：0.08。
