Question

课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．试回答下列问题：
（1）电源A 极的名称是

 

（2）乙装置中电解反应的总化学方程式是

 

（3）如果收集甲、乙装置中C、D、E、F产生的物质的物质的量之比是

 

（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是

 

（填名称），电镀液的主要成分是

 

（填化学式）
（5）装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带

 

电荷．
（6）从Cu²⁺、Na⁺、SO₄^2-、Cl^-四种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解，写出所有符合要求的物质化学式．
①以石墨为电极进行电解，使电解质质量减少，水质量不变，采用的电解质是

 

②以石墨为电极进行电解，使电解质质量不变，水质量减少，采用的电解质是

 

③以碳棒为阳极，铁棒为阴极进行电解，使电解质和水的质量都减少，采用的电解质是

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连；
（2）根据电解原理来书写电池反应；
（3）根据溶液中离子的放电顺序判断生成物并写出电极反应式，根据通过的电子数相等判断各物质的物质的量之比；
（4）电镀池中，镀件作阴极，镀层金属为阳极，电镀液是含有镀层金属阳离子的盐溶液；
（5）胶体具有电泳的性质；
（6）根据电解池的工作原理知识结合电解反应特点来确定电解质溶液的成分．

解答： 解：（1）将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，则F极是阴极，G是阳极，H是阴极，X是阳极，Y是阴极，B是负极，A是正极，C是阳极，D是阴极，E是阳极，故答案为：正极；
（2）乙装置中电解氯化钠溶液反应的总化学方程式是：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）在阳极上失电子阴极上得电子，甲装置中氢氧根的失电子能力大于硫酸根离子，铜离子得电子能力大于氢离子得电子能力，乙装置中氯离子失电子能力大于氢氧根离子，氢离子得电子能力大于钠离子，所以在C、D、E、F分别析出氧气、铜、氯气、氢气；电解时，通过的电子数相同，通过相同数目的电子时析出氧气、铜、氯气、氢气的物质的量之比为1：2：2：2，故答案为：1：2：2：2；
（4）欲用丙装置给铜镀银，镀件铜作阴极，镀层金属银为阳极，电镀液是含有镀层金属阳离子银离子的盐溶液，即硝酸银溶液，故答案为：铜；AgNO₃；
（5）装置丁中Y极是阴极，该电极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒移向该极，胶粒带正电，故答案为：正；
（6）解：因阳离子放电顺序为Cu²⁺＞Na⁺＞H⁺，阴离子放电顺序为Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-，则
①碳棒是惰性电极，惰性电极电解CuCl₂溶液时，电解质质量减小，水量不变，故答案为：CuCl₂；
②惰性电极电解Na₂SO₄溶液时，氢离子、氢氧根离子放电，则电解质质量不变，水量减少，故答案为：Na₂SO₄；
③石墨棒为阳极，铁棒为阴极，电解CuSO₄、NaCl溶液时，则铜离子、氢氧根离子、氯离子、氢离子放电，所以电解质和水量都减少，故答案为：CuSO₄、NaCl．

点评：本题考查电解原理以及应用知识，明确离子的放电顺序是解答本题的关键，注意电极材料与发生的电极反应即可解答，题目难度不大．