Question

12．将下列装置如图连接，D、F、X、Y、E 都是铂电极，C是铁电极．甲，乙，丙三个装置中电解前后溶液的体积都是500mL．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．下列说法不正确的是（　　）

• A． 电源B 极的名称是负极，丁中Y极附近颜色变深
• B． 乙装置中电解一段时间后，加入0.2mol盐酸则可以恢复原来的浓度
• C． 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0.2mol/L
• D． 甲装置中电解反应的总化学方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄

Answer 1

分析 A．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极有NaOH生成，则F为阴极，E为阳极，电源A为正极、B为负极，氢氧化铁胶体胶粒带正电荷，向阴极移动；
B．乙中电解反应的总化学方程式是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，相当于析出HCl气体，应加入为氢气或氯气物质的量2倍的HCl气体，可以恢复原溶液浓度；
C．甲装置中，C为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe²⁺，D为阴极，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，电解反应的总化学方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，
乙中产生气体为氢气、氯气，二者物质的量之比为1：1，计算氯气物质的量，根据电子转移守恒计算甲中生成FeSO₄的物质的量，进而计算其浓度；
D．由C中分析可知，甲装置中电解反应的总化学方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄．

解答 解：A．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极有NaOH生成，则F为阴极，E为阳极，电源A为正极、B为负极，丁中Y连接电源负极，则Y为阴极，X为阳极，氢氧化铁胶体胶粒带正电荷，向阴极移动，故A正确；
B．乙中电解反应的总化学方程式是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，相当于析出HCl气体，由于反应中物质的有关具体量未知，不能确定加入HCl物质的量，且盐酸含有水，故B错误；
C．甲装置中，C为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe²⁺，D为阴极，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，电解反应的总化学方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，
乙中产生气体为氢气、氯气，二者物质的量之比为1：1，则氯气物质的量为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$×$\frac{1}{2}$=0.1mol，根据电子转移守恒，甲中生成FeSO₄的物质的量为$\frac{0.1mol×2}{2}$=0.1mol，FeSO₄的物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{0.5L}$=0.2mol/L，故C正确；
D．由C中分析可知，甲装置中电解反应的总化学方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，故D正确，
故选：B．

点评 本题考查电解原理，能正确判断电解池的阴阳极是解本题的关键，理解掌握离子放电顺序，难度中等．