Question

【题目】如图装置所示，C、D、E、F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) A为电源的_____极，写出甲中C的电极反应式________。

(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，电镀液是______溶液。当乙中溶液的c(OH-)=0.1 molL1时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为___。

(4) 若将F电极更换为铁，其他装置都不变，则乙中发生总反应的离子方程式是________。

Answer 1

【答案】正极 4OH--4e-=O2↑+2H2O 1∶2∶2∶2 AgNO3 5.4 g 2Cl- ＋ 2H2O 2OH- + H2↑ + Cl2↑

【解析】

(1) 将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F电极为阴极，阴极上氢离子放电导致F电极附近呈碱性，则C、E、G为阳极，D、F、H为阴极，阴极连接原电池负极，所以B是原电池负极；阳极连接原电池正极，所以A是原电池正极；C与电源正极相连，C为阳极，阳极上溶液中的阴离子失电子发生氧化反应，根据放电顺序，氢氧根离子在阳极放电产生氧气和水，电极式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O

故答案为：正极；4OH--4e-=O2↑+2H2O

(2) C、D、E、F发生的反应分别为：4OH--4e-=2H2O+O2↑、Cu2++2e-=Cu、2Cl--2e-=Cl2↑、2H++2e-=H2↑，串联电路中转移电子相等，假设都转移4mol电子时，O2、Cu、Cl2、H2的物质的量分别是1mol、2mol、2mol、2mol，所以生成单质的物质的量之比为1：2：2：2，

故答案为：1：2：2：2；

(3) 用丙装置给铜件镀银，镀层Ag为阳极，则G为Ag，镀件H为阴极，阴极材料H是Cu，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，

故答案为： AgNO3；5.4g；

(4) 若将F换为Fe，铁做阴极提供电子，不参与电极反应，乙装置中电极反应不变，阳极上溶液中的氯离子失电子变为氯气，阴极上氢离子得到电子产生氢气和氢氧根离子，乙中发生总反应的离子方程式为2Cl- ＋ 2H2O2OH- + H2↑ + Cl2↑；

答案为2Cl- ＋ 2H2O2OH- + H2↑ + Cl2↑。