Question

7．如图所示装置，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极附近溶液呈红色．请回答：
（1）B极是电源的负，C电极上的电极反应式：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（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1：2：2：2．
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是镀件（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是AgNO₃溶液．当乙中溶液的pH=13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为5.4g．

Answer 1

分析 （1）将直流电源接通后，F极附近呈红色，可知氢离子在该电极放电，所以F即是阴极，并得到其他各个电极的名称，阳极上阴离子放电；
（2）C、D、E、F电极转移的电子数目相等，根据转移电子数可计算生成的单质的量；
（3）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，各个电极上转移的电子数是相等的．

解答 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即是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B是负极；
（1）B电极是电源的负极，C电极与正极相连为阳极，则电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案为：负；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（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，
故答案为：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，电解质溶液中含银离子，应为AgNO₃，当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL）时，根据电极反应2H⁺+2e^-═H₂↑，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，
故答案为：镀件；AgNO₃；5.4g．

点评 本题综合考查电化学，为高频考点，涉及原电池、电解池的工作原理及有关电子守恒计算等，综合性很强，难度较大，侧重分析与应用能力的综合考查．