Question

14．如图为以惰性电极进行电解的装置：
（1）写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：
A：Cu²⁺+2e^-═Cu，B：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，总反应方程式：CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；
C：2Ag⁺+2e^-═2Ag，D：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，总反应方程式：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+4HNO₃+O₂↑．
（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为2：2：4：1．
（3）A极发生还原反应，B极发生氧化反应．（填“氧化”或是“还原”）

Answer 1

分析 （1）该装置中AC是阴极、BD是阳极，A电极上铜离子放电生成Cu、B电极上氯离子放电生成氯气，所以相当于电解氯化铜生成Cu和氯气；
C电极上银离子放电生成Ag，D电极上氢氧根离子放电生成氧气和水，所以该电池中相当于电解硝酸银和水生成Ag、硝酸和氧气；
（2）A、B、C、D电极反应式分别为Cu²⁺+2e^-═Cu、2Cl^--2e^-═Cl₂↑、2Ag⁺+2e^-═2Ag、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，当都转移2mol电子时，A、B、C、D电极上生成的物质物质的量分别是1mol、1mol、2mol、0.5mol；
（3）A电极上得电子发生还原反应，B电极上失电子发生氧化反应．

解答 解：（1）该装置中AC是阴极、BD是阳极，A电极上铜离子放电生成Cu、B电极上氯离子放电生成氯气，所以相当于电解氯化铜生成Cu和氯气，所以A、B、电池反应式分别为Cu²⁺+2e^-═Cu、2Cl^--2e^-═Cl₂↑、CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；
C电极上银离子放电生成Ag，D电极上氢氧根离子放电生成氧气和水，所以该电池中相当于电解硝酸银和水生成Ag、硝酸和氧气，所以C、D、电池反应式分别为2Ag⁺+2e^-═2Ag、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑、4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+4HNO₃+O₂↑；
故答案为：Cu²⁺+2e^-═Cu；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；2Ag⁺+2e^-═2Ag；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+4HNO₃+O₂↑；
（2）A、B、C、D电极反应式分别为Cu²⁺+2e^-═Cu、2Cl^--2e^-═Cl₂↑、2Ag⁺+2e^-═2Ag、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，当都转移2mol电子时，A、B、C、D电极上生成的物质物质的量分别是1mol、1mol、2mol、0.5mol，其物质的量之比=1mol：1mol：2mol：0.5mol=2：2：4：1，
故答案为：2：2：4：1；
（3）A电极上得电子发生还原反应，被还原，B电极上失电子发生氧化反应，被氧化，
故答案为：还原；氧化．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确离子放电顺序是解本题关键，侧重考查学生分析计算能力，注意：串联电路中各个电极上转移电子守恒，题目难度不大．